การประเมินการฟื้นสภาพความอุดมสมบูรณ์ของระบบนิเวศป่าไม้โดยการสำรวจความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ ดิน ลุ่มน้ำและบทบาทที่มีต่อการดูดซับสะสมคาร์บอนและธาตุอาหารที่ช่วยลดสภาวะโลกร้อน บริเวณศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดเชียงใหม่

บทคัดย่อ

การวิจัยเกี่ยวกับการประเมินการฟื้นสภาพความอุดมสมบูรณ์ของระบบนิเวศป่าไม้ โดยการสำรวจความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ ดิน ลุ่มน้ำและบทบาทที่มีต่อการดูดซับสะสมคาร์บอนและธาตุอาหารที่ช่วยลดสภาวะโลกร้อน บริเวณศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ จังหวัดเชียงใหม่ ได้ดำเนินการตั้งแต่เดือนตุลาคม พ.ศ. 2553 ถึงธันวาคม พ. ศ. 2554 รวมระยะเวลา 1 ปี 3 เดือน เพื่อเป็นข้อมูลพื้นฐานของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ ได้จากการวางแปลงสุ่มตัวอย่างสำรวจสังคมพืช ขนาด 40 x 40 เมตร จำนวน 43 แปลง โดยแบ่งพื้นที่ออกเป็น 3 บริเวณคือ พื้นที่หินทราย หินดินดานและหินภูเขาไฟ ทำการศึกษาความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ มวลชีวภาพป่าไม้ ลักษณะดิน ปริมาณการกักเก็บคาร์บอนและธาตุอาหาร การกักเก็บน้ำในมวลชีวภาพในป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ ศึกษาลักษณะดินโดยการขุดดินทั้งหมด 12 หลุม จนถึงระดับความลึก 1-2 เมตร ป่าไม้ในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริเป็นพื้นที่ป่าสงวนแห่งชาติ ก่อนที่จะมีการจัดตั้งศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ นั้นสภาพป่าเป็นป่ารุ่นสองที่มีความอุดมสมบูรณ์ต่ำ ภายหลังการจัดตั้งศูนย์ฯ ป่าไม้มีการฟื้นสภาพความอุดมสมบูรณ์ขึ้นนับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2527 เป็นต้นมา ซึ่งเป็นผลมากจากการจัดการป่าไม้ตามแนวพระราชดำริ ได้แก่ การป้องกันการลักลอบตัดฟันไม้ การป้องกันไฟ การสร้างอ่างเก็บน้ำ การสร้างฝายและบางพื้นที่มีการให้น้ำแก่ป่าไม้ นอกจากนี้ยังมีการปลูกพันธุ์ไม้ชนิดต่างๆ เสริมป่า ได้แก่ สนสามใบ นนทรี เป็นต้น ป่าไม้ในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ แบ่งออกเป็น 2 ชนิด คือ ป่าเต็งรังและเบญจพรรณ พบว่า ป่าเต็งรังสามารถแบ่งออกเป็นหลายสังคมพืชย่อย โดยพิจารณาจากพันธุ์ไม้เด่น นอกจากนี้ยังมีความผันแปรไปตามพื้นที่ สภาพภูมิประเทศและหินต้นกำเนิดดินเป็นปัจจัยสำคัญที่มีอิทธิพลต่อชนิดพันธุ์ไม้เด่น ชนิดพันธุ์ไม้ที่ขึ้นอยู่ร่วมกันในป่า จำนวนชนิดพันธุ์ อัตราการเจริญเติบโตของพันธุ์ไม้และและสภาพความอุดมสมบูรณ์ของป่าไม้ ในป่าเบญพรรณก็มีความผันแปรของสังคมพืชเช่นกัน บางพื้นที่เป็นป่าเบญจพรรณที่มีไผ่ซางขึ้นหนาแน่น บางพื้นที่มีไผ่บงขึ้นปะปน แต่บางพื้นที่ไม่มีไผ่ ในการวิเคราะห์ข้อมูลได้จำแนกป่าเต็งรังออกเป็น 2 พื้นที่ คือ พื้นที่หินทรายและหินภูเขาไฟ สำหรับป่าเบญจพรรณนั้นได้จำแนกออกเป็นป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายและพื้นที่หินดินดาน จำนวนชนิดพันธุ์ไม้และความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้มีความแตกต่างกันระหว่างสังคมพืชป่าไม้ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายมีความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้มากที่สุด คือ 127 ชนิด ใน 100 สกุล 45 วงศ์ รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน พบ 124 ชนิด ใน 94 สกุล 44 วงศ์ ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ ซึ่งมีไม้เต็งและรังเป็นพันธุ์ไม้เด่น พบพันธุ์ไม้ 93 ชนิด ใน 70 สกุล 35 วงศ์ ป่าเต็งรังพื้นที่หินทราย Site 2 ที่มีไม้พลวงเด่น พบพันธุ์ไม้ 66 ชนิด ใน 57 สกุล 35 วงศ์ และป่าเต็งรังพื้นที่หินทราย Site 1 ที่มีไม้เหียงเด่น พบพันธุ์ไม้น้อยกว่า คือ 60 ชนิด ใน 40 สกุล 25 วงศ์ ตามลำดับ ป่าเบญจพรณพื้นที่หินทรายมีไม้กระบกเป็นพันธุ์ไม้เด่น ขณะที่พื้นที่หินดินดานมีไม้สักเป็นพันธุ์ไม้เด่น ดัชนีความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้เป็นค่าที่ใช้เปรียบเทียบความหลากชนิดพันธุ์ไม้ในป่าระหว่างพื้นที่ต่างๆ โดยใช้ Shannon- Wiener Index (SWI) พบว่า ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายมีค่ามากที่สุด เท่ากับ 5.65 ซึ่งมีค่าใกล้เคียงกับป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (5.64) รองลงมาคือ ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (4.33) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่นมีค่าน้อยที่สุด (3.85) ป่าเต็งรังพื้นที่หินทรายที่มีไม้พลวงเป็นไม้เด่นมีความหนาแน่นของต้นไม้มากที่สุด (986 ต้น/ไร่) แยกเป็นต้นไม้ที่มีขนาดเส้นรอบวงลำต้น 100 ซม. จำนวน 777, 143, 50, 10 และ 6 ต้น ตามลำดับ รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่นพื้นที่หินทราย ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟและป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (631, 544, 430 และ 398 ต้น/ไร่ ตามลำดับ) ดินป่าเต็งรังพื้นที่หินทรายที่มีไม้เหียงเด่นเป็นดินตื้นมาก มีกรวดและก้อนหินในชั้นดินมาก บางพื้นที่มีหินโผล่ ปฏิกิริยาดินเป็นกรดจัดมาก มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 4.23-5.05 และจัดอยู่ใน Order Ultisols ดินป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่นเป็นดินลึกปานกลาง มีปริมาณกรวดปานกลาง การสะสมดินเหนียวในดินล่างค่อนข้างมากและปฏิกิริยาเกือบเป็นกลาง มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 6.58-6.74 จัดเป็นดินใน Order Alfisols ดินป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายเป็นดินลึก มีการสะสมของดินเหนียวในดินล่างและปฏิกิริยาเป็นกรดจัดมาก มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 4.41-5.58 และจัดอยู่ใน Order Ultisols ดินป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน Site 1 เป็นดินลึก มีการสะสมดินเหนียวในดินล่าง ปฏิกิริยาดินบนที่ความลึก 0-40 ซม. เป็นกรดจัดถึงกรดปานกลางถึงกรดจัดมาก มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 4.51-5.57 ดินล่างมีค่า pH = 6.3-6.57 ซึ่งเป็นกรดเล็กน้อย จัดอยู่ใน Order Ultisols ดินใน Site 2 เป็นดินตื้นมาก มีดินเหนียวสะสมในดินล่างเล็กน้อย ปฏิกิริยาดินเป็นกรดปานกลาง มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 5.57-6.00 จัดเป็นดินใน Order Inceptisols ดินใน Site 3 เป็นดินลึก มีดินเหนียวสะสมมากตลอดความลึก ปฏิกิริยาเป็นกรดเล็กน้อย มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 6.26-6.58 จัดอยู่ใน Order Alfisols ดินป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ Site 1 ตื้นมากและมีหินโผล่อยู่ทั่วไป มีปริมาณดินเหนียวในชั้นดินอยู่บ้าง ปฏิกิริยาเป็นกรดเล็กน้อย มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 5.96-6.75 จัดเป็นดินใน Order Entisols ดินใน Site 2 ตื้นมากและมีหินโผล่ มีดินเหนียวสะสมในชั้นดินบ้าง ปฏิกิริยาเป็นกรดเล็กน้อยถึงปานกลาง มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 5.46-6.57 จัดเป็นดิน Order Entisols ดินใน Site 3 ลึกมาก มีดินเหนียวสะสมมากตลอดชั้นความลึก 2 เมตร และมีสีแดงตลอดชั้นดิน ปฏิกิริยาเป็นกรดเล็กน้อยถึงเป็นกลาง มีค่า pH ผันแปรระหว่าง 5.71-6.92 และเป็นดินใน Order Oxisols พื้นที่หน้าตัดลำต้นรวมของพันธุ์ไม้เกี่ยวข้องกับผลผลิตทางชีวภาพของป่าไม้ พบว่า ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่นมีค่ามากที่สุด คือ 4.80 ตร.ม./ไร่ ( 30.0 ตร.ม./เฮกแตร์) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรย ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดานและป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ เท่ากับ 3.83 (23.94 ตร.ม./เฮกแตร์), 3.17 (19.81 ตร.ม./เฮกแตร์) , 3.11 (19.44 ตร.ม./เฮกแตร์) และ 2.90 ตร.ม./ไร่ (18.13 ตร.ม./เฮกแตร์) ตามลำดับ การประเมินสภาพความอุดมสมบูรณ์ของป่าไม้ได้จากการคำนวณดัชนีบ่งชี้สภาพป่า (FCI) พบว่า ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดานมีค่าเฉลี่ยมากที่สุด เท่ากับ 94.47 รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่นพื้นที่หินทราย ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่นพื้นที่หินทราย โดยมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 76.93, 48.17, 41.01 และ 35.86 ตามลำดับ ปริมาณมวลชีวภาพของพรรณไม้ในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายมีค่ามากที่สุด (31.33 Mg/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟและป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (28.35, 23.26, 14.45 และ 13.54 Mg/rai) ปริมาณคาร์บอนที่ถูกกักเก็บในมวลชีวภาพของป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายมีมากที่สุด (15.45 Mg/rai) รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (13.98 Mg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (11.49 Mg/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (7.14 Mg/rai) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (6.69 Mg/rai) ปริมาณคาร์บอนในดินป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่นมีมากที่สุด (18.46 Mg/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายและป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (15.58, 9.99, 7.17 และ 3.04 Mg/rai) ปริมาณคาร์บอนทั้งหมดในระบบนิเวศป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทรายมีมากที่สุด (23.42 Mg/rai) รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟและป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (23.02, 22.20, 12.93 และ 8.45 Mg/rai) ปริมาณไนโตรเจนในมวลชีวภาพมีค่ามากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (146.10 kg/rai) รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (131.79 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม่พลวงเด่น (106.30 kg/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (66.06 kg/rai) และ ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (62.18 kg/rai) ตามลำดับ ในดินมีมากที่สุดในพื้นที่ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวง (1,316.56 kg/rai) รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (1,161.57 kg/rai) ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน(745.51 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (314.18 kg/rai) และ ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (281.10 kg/rai) ปริมาณไนโตรเจนในระบบนิเวศมีมากที่สุดในป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น เท่ากับ 1,422.86 kg/rai รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่นและป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ ตามลำดับ ปริมาณฟอสฟอรัสในมวลชีวภาพมีค่ามากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (17.05 kg/rai)รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวง ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟและป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (15.24, 12.57, 7.82 และ 7.24 กก./ไร่ ตามลำดับ) ปริมาณที่สกัดได้ในดินมีมากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (55.52 kg/rai) รองลงมา คือ พื้นที่ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (51.02 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (49.79 kg/rai)ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (21.22 kg/rai) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (2.75 kg/rai) ปริมาณโพแทสเซียมในมวลชีวภาพมีค่ามากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (73.14 kg/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (65.85 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (52.74 kg/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (32.78 kg/rai) และ ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (30.79 kg/rai) ตามลำดับ ปริมาณที่สกัดได้ในดิน มีมากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (6,812.67 kg/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (4,608.21 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (3,832.43 kg/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (2,585.25 kg/rai) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (213.06 กก./ไร่) ปริมาณแคลเซียมในมวลชีวภาพมีค่ามากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (286.98 kg/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟและป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (257.82, 207.97, 129.26 และ 120.59 kg/rai) ปริมาณที่สกัดได้ในดินมีมากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (24,888.32 kg/rai) รองลงมา คือ ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (3,777.72 kg/rai) ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (2,974.04 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่นพื้นที่หินทราย (1,755.30 kg/rai) และป่าเต็งรังที่ไม้เหียงเด่น (268.71 kg/rai) ปริมาณแมกนีเซียมในมวลชีวภาพมีมากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (44.06 kg/rai) รองลงมา คือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (39.30 kg/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (31.78 kg/rai) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (18.47 กก./ไร่) ปริมาณที่สกัดได้ในดินมีมากที่สุดในป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (7,757.68 kg/rai) รองลงมา คือ ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (2,479.60 kg/rai) ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (2,234.19 kg/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (941.26 kg/rai) และป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่นใน (24.07 kg/rai) ปริมาณน้ำที่ถูกกักเก็บไว้ในมวลชีวภาพป่าไม้ในเดือนตุลาคม พ. ศ. 2554 มีปริมาณมากที่สุดในพื้นที่ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินทราย (15.04 m3/rai) รองลงมาคือ ป่าเบญจพรรณพื้นที่หินดินดาน (12.79 m3/rai) ป่าเต็งรังที่มีไม้พลวงเด่น (11.17 m3/rai) ป่าเต็งรังพื้นที่หินภูเขาไฟ (6.83 m3/rai) และ ป่าเต็งรังที่มีไม้เหียงเด่น (6.79 m3/rai) ตามลำดับ

คำสำคัญ