Kawasan air terjun memiliki kondisi lembap, suhu relatif stabil, dan cahaya
rendah yang sangat mendukung pertumbuhan tumbuhan paku (Pteridophyta).
Namun, kawasan Air Terjun Sigala-gala di Kabupaten Mandailing Natal belum
pernah dikaji secara ilmiah sehingga data keanekaragaman pakunya belum
tersedia. Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengidentifikasi jenis tumbuhan
paku, (2) menganalisis tingkat keanekaragamannya berdasarkan indeks
Shannon-Wiener (H'), Pielou (E), dan Margalef (R), serta (3) mendeskripsikan
kondisi faktor lingkungan abiotik di kawasan tersebut.
Penelitian ini menggunakan jenis penelitian deskriptif eksploratif dengan
pendekatan kuantitatif. Pengambilan data dilakukan dengan metode jelajah
(cruising) pada tiga stasiun berdasarkan jarak dari air terjun, yaitu Stasiun I (0
50 m), Stasiun II (50–100 m), dan Stasiun III (100–150 m). Data dikumpulkan
melalui observasi lapangan, wawancara, dan studi dokumentasi, meliputi
identifikasi morfologi, penghitungan jumlah individu, dokumentasi foto,
pembuatan herbarium, serta pengukuran suhu udara, kelembapan udara,
kelembapan tanah, dan pH tanah. Keabsahan identifikasi dijaga melalui
determinasi taksonomi, verifikasi literatur, dan dokumentasi spesimen.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa ditemukan 18 jenis tumbuhan paku dari
10 famili dengan total 266 individu. Stasiun I memiliki 9 jenis (114 individu),
Stasiun II 6 jenis (52 individu), dan Stasiun III 8 jenis (100 individu). Jenis
paling melimpah adalah Diplazium esculentum (64 individu). Nilai indeks
keanekaragaman (H') kawasan sebesar 2,5606 (kategori sedang), indeks
kemerataan (E) sebesar 0,8859 (kategori tinggi), dan indeks kekayaan jenis (R)
sebesar 3,0447 (kategori rendah). Kondisi lingkungan tergolong lembap dan
stabil, dengan kelembapan tanah 75–76%, kelembapan udara 73–77%, suhu
udara 27–29°C, dan pH tanah 4,0–5,3. Hasil ini diharapkan menjadi data dasar
bagi upaya konservasi dan pengembangan sumber belajar biologi berbasis
potensi lokal.