Roles of soil characteristics derived from different parent rocks on carbon, nutrient, and water storages in dry dipterocarp forest, Northern Thailand

บทบาทของลักษณะดินที่เกิดจากหินต้นกำเนิดดินที่แตกต่างกันต่อการกักเก็บคาร์บอน ธาตุอาหารและน้ำในป่าเต็งรังทางภาคเหนือของประเทศไทย

Name: Thananiti Thichan

ThaSH: Forests and forestry

ThaSH: Soils

Abstract: Four sites of the dry dipterocarp forest (DDF) (six forest communities) on different parent rocks were investigated by a method of plant community analysis for studying plant community structures, species diversity, biomass production, soil characteristics, carbon, macronutrient and water storages including: Site 1: The Huai Hong Khrai Royal Development Study (HHKRDS) Center, Doi Saket district, Chiang Mai province 1.1 Site 1-A, the DDF on volcanic rock (iron oxides) 1.2 Site 1-B, the DDF on volcanic rock (andesite) 1.3 Site 1-C, the DDF on sandstone Site 2: The DDF on sandstone in Ban Pu lignite mine area, Li district, Lamphun province Site 3: The DDF on granitic rock in the Intakin Silvicultural Research Station, Mae Tang district, Chiang Mai province Site 4: The DDF on granitic rock in the Doi Suthep-Pui National Park, Muang district, Chiang Mai province The six forest communities of Site 1-A, 1-B, 1-C, Site 2, Site 3 and Site 4 used number of sampling plots, 40 x 40 m2 in size, as 10, 20, 20, 10, 10 and 10, respectively. The plots were arranged using a random technique over the forest from about 326 m to 1,095 m above mean sea level. Stem girths at breast height (gbh, 1.3 m above ground) and tree heights of all species with height over 1.5 m were measured. All plots were located using the GPS. The field plant data were later calculated for quantitative characteristics including frequency, density, dominance, important value index (IVI), species diversity index, forest condition index and plant biomass. Three soil pits were made in three plots, and soil samples along soil depth were taken for analyzing physicochemical properties and carbon-macronutrient amounts. The soil samples were also taken at the same days of collecting plant samples for studying field capacity, water content and water amount. Fresh plant samples of abundant species were taken one time per month from January to December 2018 for studying seasonal variation of biomass water for Site 1-A, 1-B and 1-C. Other sites used the average water contents in plant organs of this site. Plant communities: The DDF in four sites had different dominant tree species. The most dominant dipterocarps in Site 1-A, 1-B and 1-C were Dipterocarpus tuberculatus, Shorea obtusa and Dipterocarpus obtusifolius whereas that of Site 2, 3 and 4 was Shorea obtusa. Species richness was different among the four sites, varied between 64 to 115 species (23 to 40 species/plot). Species diversity using Shannon-Wiener index (SWI) was also different, 3.05 to 3.91, while forest condition index (FCI) varied in a range of 1.28 - 9.65. The amounts of plant biomass in the DDF varied from 88.39 to 156.70 Mg/ha. Those amounts of carbon (C), nitrogen (N), phosphorus (P), potassium (K), calcium (Ca) and magnesium (Mg) in plant biomass of the DDF varied from 43.66 to 77.38 Mg/ha, 405.12 to 715.06 kg/ha, 47.45 to 86.97 kg/ha, 200.75 to 356.52 kg/ha, 788.33 to 1,419.54 kg/ha and 120.60 to 218.55 kg/ha. The water amount in plant biomass varied from 88.01 to153.47 m3/ha. Soil system: Soil types in the DDF varied from a young to more developed soils. The young soil was classified in Order Entisols with very shallow (<25 cm) and shallow depth (25-50 cm) having A/C/R profile in Site 1-B and Site1-C. The developing soil was that of Order Inceptisols with an intermediate depth (50-100 cm) having A/Bw/C/R in Site 1-B, Site 1-C and Site 2. The more developing soil of Order Ultisols (100-200 cm depth) was found more areas in Site 3 and Site 4, particularly the lower slope. The well-developed of Order Oxisols (>200 cm) was found only in Site 1-A. The total amounts of organic matter, carbon and nitrogen in soils under the DDF varied from 6,100.95 to 17,349.67 Mg/ha, 5,672.07 to 10,062.81 kg/ha and 114.75 to 1,585.46 kg/ha, respectively. The amounts of extractable P, K, Ca and Mg in soils varied in the ranges ; 1.11 to 148.48 kg/ha, 75.34 to 3,174.44 kg/ha, 9.27 to 5,608.56 kg/ha and 29.57 to 2,217.59 kg/ha, respectively. The maximum water holding capacity (MWHC) of soils (40-200 cm depth) in the DDF was varied from 912.32 to 9,885.76 m3/ha. Ecosystems: The total C amount in the ecosystem varied from 49.33 to 86.90 Mg/ha. The total N amount varied from 710.89 to 2,850.36 kg/ha. The amounts of P, K, Ca and Mg were in the following order: 48.56 to 205.03 kg/ha, 276.09 to 3,403.97 kg/ha, 797.59 to 6,772.31 kg/ha and 450.17 to 2,352.57 kg/ha. The maximum water amounts stored in the ecosystem (plant biomass and soil system) varied from 1,005.15 to 9,973.78 m3/ha.

Abstract: ป่าเต็งรัง 4 พื้นที่ (6 สังคมพืช) บนหินต้นกาเนิดที่แตกต่างกัน ได้ทำการสำรวจโดยวิธีการวิเคราะห์สังคมพืช เพื่อศึกษาโครงสร้างสังคมพืช ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ ผลผลิตมวลชีวภาพของพืช ลักษณะของดิน การกักเก็บคาร์บอน, ธาตุอาหารหลักและน้า ได้แก่: พื้นที่ที่ 1: ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดาริ อาเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ 1.1 พื้นที่ 1-A ป่าเต็งรังบนพื้นที่หินภูเขาไฟ (เหล็กออกไซด์) 1.2 พื้นที่ 1-B ป่าเต็งรับนพื้นที่หินภูเขาไฟ (หินแอนดีไซต์) 1.3 พื้นที่ 1-C ป่าเต็งรังบนพื้นที่หินทราย พื้นที่ที่ 2: ป่าเต็งรังบนพื้นที่หินทรายในเหมืองลิกไนต์ บ้านปู อาเภอลี้ จังหวัดลาพูน พื้นที่ที่ 3: ป่าเต็งรังบนพื้นที่หินแกรนิต บริเวณสถานีวนวัฒนวิจัยอินทขิล อาเภอแม่แตง จังหวัด เชียงใหม่ พื้นที่ที่ 4: ป่าเต็งรังบนพื้นที่หินแกรนิต บริเวณอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย อาเภอเมือง จังหวัดเชียงใหม่ สังคมพืชทั้ง 6 แห่ง ของพื้นที่ 1-A, 1-B, 1-C, 2, 3 และ 4 ใช้จานวนแปลงสุ่มตัวอย่างขนาด 40 x 40 ตารางเมตร จานวน 10, 20, 20, 10, 10 และ 10 แปลง ตามลาดับ การวางแปลงโดยวิธีวางแปลงแบบสุ่มตัวอย่างจากระดับทะเลปานกลาง 326 ถึง 1,095 เมตร ทำการวัดขนาดเส้นรอบวงของลำต้นที่ระดับอก (1.3 เมตร จากพื้นดิน) และความสูงของต้นไม้ทุกต้นที่มีความสูงมากกว่า 1.5 เมตร ทุกแปลงจะทำการจดบันทึกพิกัด โดยใช้เครื่องมือ GPS ข้อมูลที่ได้จากภาคสนามนามาคำนวณ สาหรับข้อมูลลักษณะเชิงปริมาณ ได้แก่ ความถี่ ความหนาแน่น ความเด่น ดัชนีความสาคัญ ดัชนีความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ ดัชนีสภาพป่า และมวลชีวภาพของพืช ทาการขุดหลุมดินในแปลงสุ่มตัวอย่างและเก็บตัวอย่างดินตามระดับความลึกของดิน เพื่อวิเคราะห์คุณสมบัติทางฟิสิกส์ คุณสมบัติทางเคมี และปริมาณคาร์บอนธาตุอาหารหลัก นอกจากนี้ยังเก็บตัวอย่างดินและพืชในวันเดียวกันที่ทำการเก็บตัวอย่าง เพื่อศึกษาความจุสนามและปริมาณน้ำ ได้ทำการเก็บตัวอย่างพืชสดของพันธุ์ไม้เด่นหนึ่งครั้งต่อเดือน ตั้งแต่เดือนมกราคมถึงเดือนธันวาคม 2561 เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของน้าในมวลชีวภาพ สาหรับพื้นที่ 1-A, 1-B และ 1-C พื้นที่อื่นๆ ใช้ปริมาณน้าโดยเฉลี่ยในส่วนของพืชของพื้นที่เหล่านี้ สังคมพืช: ป่าเต็งรังทั้ง 4 แห่ง มีพันธุ์ไม้ที่เด่นแตกต่างกัน พันธุ์ไม้ตระกูลยางที่โดดเด่นที่สุดในพื้นที่ 1-A, 1-B, 1-C ได้แก่ ไม้พลวง, ไม้เต็ง และ ไม้เหียง ในขณะที่ พื้นที่ 2, 3 และ 4 คือไม้เต็ง ชนิดของพันธุ์ไม้มีความแตกต่างกันทั้ง 4 แห่ง มีค่าผันแปรระหว่าง 64 ถึง 115 ชนิด (23 ถึง 40 ชนิดต่อแปลง) ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้โดยใช้ค่าดัชนี Shannon-Wiener (SWI) มีค่าแตกต่างกันโดยมีค่าระหว่าง 3.05 ถึง 3.91 ในขณะที่ค่าดัชนีบ่งชี้สภาพป่า (FCI) มีค่าแตกต่างกันในช่วง 1.28 ถึง 9.65 ปริมาณมวลชีวภาพของพืชในป่าเต็งรัง แตกต่างกันไประหว่าง 88.39 ถึง 156.70 เมกะกรัมต่อเฮกตาร์ ปริมาณคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียมในมวลชีวภาพของพืชในป่าเต็งรังนั้นแตกต่างกันไประหว่าง 43.66 ถึง 77.38 เมกะกรัมต่อเฮกตาร์, 405.12 ถึง 715.06 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 47.45 ถึง 86.97 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 200.75 ถึง 356.52 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 788.33 ถึง 1,419.54 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และ 120.60 ถึง 218.55 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และปริมาณน้ากักเก็บในมวลชีวภาพมีค่าระหว่าง 88.01 ถึง 153.47 ลูกบาศก์เมตรต่อเฮกตาร์ ระบบดิน: ประเภทของดินในป่าเต็งรังนั้นแตกต่างกันไปจากดินที่มีพัฒนาการน้อยที่สุดไปจนถึงดินที่มีการพัฒนาสูงที่สุด ดินที่มีการพัฒนาน้อยที่ที่สุดถูกจัดอยู่ในอันดับดินเอนทิซอลส์ ที่มีความลึกของดินที่ตื้นมาก (น้อยกว่า 25 เซนติเมตร) และดินตื้น (25-50 เซนติเมตร) มีหน้าตัดดิน A/C/R ในพื้นที่ 1-B และ 1-C ดินที่กาลังพัฒนา คือ อันดับดิน อินเซปทิซอลส์ ที่มีความลึกของดินระดับลึกปานกลาง (50-100 เซนติเมตร) มีหน้าตัดดิน A/Bw/C/R ในพื้นที่ 1-B, 1-C และ 2 ดินที่มีการพัฒนาการมากขึ้นของอันดับดินอัลทิซอลส์ (100-200 เซนติเมตร) พบในพื้นที่ 3 และ 4 อันดับดิน ออกซิซอลส์ ที่มีการพัฒนาการสูง (มากกว่า 200 เซนติเมตร) ในพื้นที่ 1-A เท่านั้น ปริมาณอินทรียวัตถุ คาร์บอน และไนโตรเจนทั้งหมดภายในดินบนพื้นที่ป่าเต็งรัง แตกต่างกันไประหว่าง 6,100.95 ถึง 17,349.67 เมกะกรัมต่อเฮกตาร์, 5,672.07 ถึง 10,062.81 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และ 114.75 ถึง 1,585.46 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ตามลาดับ ปริมาณของฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียม ที่สกัดได้ในดินมีค่าแตกต่างกันไประหว่าง 1.11 ถึง 148.48 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 75.34 ถึง 3,174.44 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 9.27 ถึง 5,608.56 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และ 29.57 ถึง 2,217.59 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ตามลาดับ ความสามารถในการอุ้มน้าสูงสุดของดิน (ความลึก 40-200 เซนติเมตร) ในป่าเต็งรังนั้นแตกต่างกันไประหว่าง 912.32 ถึง 9,885.76 ลูกบาศก์เมตรต่อเฮกตาร์ ระบบนิเวศ: ปริมาณคาร์บอนทั้งหมดในระบบนิเวศ (มวลชีวภาพพืชและดิน) แตกต่างกันไประหว่าง 49.33 ถึง 86.90 เมกะกรัมต่อเฮกตาร์ ปริมาณไนโตรเจนทั้งหมด มีค่าผันแปรระหว่าง 710.89 ถึง 2,850.36 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ปริมาณฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียม และแมกนีเซียม มีค่าแตกต่างกันระหว่าง 48.56 ถึง 205.03 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 276.09 ถึง 3,403.97 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์, 797.59 ถึง 6,772.31 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ และ 450.17 ถึง 2,352.57 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ปริมาณน้าสูงสุดที่สามารถกักเก็บไว้ในระบบนิเวศ (มวลชีวภาพของพืชและในดิน) แตกต่างกันไป ระหว่าง 1,005.15 ถึง 9,973.78 ลูกบาศก์เมตรต่อเฮกตาร์

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Soontorn Khamyong

Role: Chairman

Name: Niwat Anongrak

Role: Member

Name: Amarin Boontun

Role: Member

Name: Prasit Wangpakapattanawong

Role: Member

Name: Fapailin Chaiwan

Role: Member

Created: 2021

Modified: 2023-01-04

Issued: 2023-01-04

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Environmental Soil Sciences

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	610851015.pdf	13.88 MB	2	2024-10-08 23:16:00

ใช้เวลา

0.060297 วินาที