Roles of plant species diversity on carbon and nutrient storages in lower montane forest at Doi Suthep-Pui National Park, Chiang Mai Province

บทบาทของความหลากหลายชนิดพันธุ์ไม้ต่อการกักเก็บคาร์บอนและธาตุอาหารในป่าดิบเขาต่ำบริเวณอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย จังหวัดเชียงใหม่

Name: Kittsak Lumsonjitt

LCSH: Plant species

LCSH: Doi Suthep-Pui National Park

LCSH: Lower montane forest

Abstract: The study on roles of plant species diversity on carbon and nutrient storages in the lower montane forest at the Doi Suthep-Pui National Park, Chiang Mai province, was investigated by the method of plant community analysis for studying plant community structures, species diversity, biomass production, soil characteristics, carbon and macronutrients. Fifteen sampling plots were arranged in the lower montane forest by a stratified random sampling technique. Each plot had 40 x 40 m2 in size, and dividing into 16, 10 x 10 m2 , subplots. Data collection included measuring stem girths at breast height (1.3 m above ground), tree heights of tree species with height over >1.5. All plots were located using GPS. As a result, a total of 171 species (129 genera and 70 families) was existed in the forest. These included 49 big trees, 38 medium-sized trees, 44 small trees, 18 shrubs and 14 climbers Plant communities: The quantitative characteristics of plant species in the forest were investigated. Four species had the highest frequency value (100%) ; Castanopsis acuminatissima, Phoebe paniculata, Symplocos sp. and Diospyros glandulosa. Average density of all species was 4,031 trees/ha. The species with the highest density, dominance and important value index was Castanopsis acuminatissima ; 650 trees/ha, 27.23% and 15.06%, respectively. The SWI as indicating plant species diversity was different among 15 plots, 3.72 to 5.16 (4.52+0.43 on average), indicating the high species diversity whereas the FCI were 13.48 to 30.52 (21.72 on average). Biomass production: Amounts of plant biomass in the LMF varied between 236.86 to 827.02 Mg/ha (438.78 Mg/ha on average). The biomass amounts in stem, branch, leaf and root were calculated in the following order: 153.42 to 541.37, 47.35 to 196.59, 4.09 to 7.33 and 31.93 to 81.73 Mg/ha. Castanopsis acuminatissima contained the highest biomass amount (124.90 Mg/ha) or 28.47% all of species. Carbon storage in plant biomass: Amounts of carbon stored in plant biomass varied between 117.0 to 408.75 Mg/ha (216.81 Mg/ha on average). The biomass amounts in stem, branch, leaf and root were calculated in the following order: 76.60 to 270.14, 23.06 to 95.74, 1.97 to 3.54 and 15.38 to 39.31 kg/ha. Castanopsis acuminatissima contained the highest carbon amount (61.72 Mg/ha). Macronutrients storage in plant biomass: Amounts of N nitrogen stored in plant biomass varied between 1,070.01 and 3,666.06 kg/ha (1,959.81 kg/ha on average). Amounts of P varied between 126.38 and 453.81 kg/ha (237.56 kg/ha on average). Amounts of K varied between 530.56 and 1,821.94 kg/ha (972.82 kg/ha on average). Amounts of Ca calcium varied between 2,101.19 and 7,357.75 kg/ha (3,895.56 kg/ha on average). Amounts of Mg varied between 314.44 and 1,096.69 kg/ha (580.69 kg/ha on average). Castanopsis acuminatissima contained the highest amounts of carbon and nutrients among all species in the forest. Soil characteristics: The LMF soil varied widely with sites in the forest. It varied from a deep to very deep soil (up to more than two meters) with well-developed horizons. The surface soil (Oi/A) was dark brown to dark reddish brown with clay loam to clay. Soil reaction was strongly acid to moderately acid. The soil profile included many horizons: A/Bt1/Bt2/Bt3/Bt4/Bt5/BCr/Cr. Soil textures were sandy loam, sandy clay loam and clay. Soils in all 5 pits were classified in to Order Ultisols. Carbon and nutrient storages in ecosystem: The amounts of C, N, P, K, Ca and Mg storages in plant biomass were 216.81 Mg/ha 1,959.81, 237.56, 972.81, 3,895.56 and 580.69 kg/ha, respectively. It was estimated that the average amount of organic matter on the forest floor (Ao layers) was 37.48 Mg/ha. According to the average contents of C, N, P, K, Ca and Mg in Ao layers as 34.65%, 1.70%, 0.097%, 0.39%, 1.29% and 0.177%, respectively. Amounts of C, N, available P, extractable K, Ca and Mg in Ao layers were estimated at 12.99 Mg/ha, 637.16 kg/ha, 36.37 kg/ha, 146.17 kg/ha, 483.49 kg/ha and 66.34 kg/ha, respectively while the average amounts in soil of five pits were 452.84 Mg/ha 2,948.01, 74.29, 5,204.31, 5,024.33 and 373.11 kg/ha. The total ecosystem storages were determined in the order of 682.64 Mg/ha 5,544.98, 348.22, 6323.29, 9,403.38 and 1,020.14 kg/ha. The lower montane forest inside the Doi Sutep-Pui national park had been disturbed through shifting cultivation and selective tree cutting before establishing the park in 1959. The forest recovery has been appeared according to the park regulations and laws, and the forest community develops progressively by natural succession and reforestation. People in villages inside and surrounding the national park have the good cooperation of forest conservation. After 60 years the forest become to be the good condition with high plant species diversity and can store the high amounts of carbon and macronutrients.

Abstract: การศึกษาบทบาทของความหลากหลายชนิดพืชต่อการกักเก็บคาร์บอนและธาตุอาหารในป่าดิบเขาต่ำ บริเวณอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุข จังหวัดเชียงใหม่ ไส้ดำเนินการ โดยการสำรวจป่าไม้โดยใช้วิธีการวิเคราะห์สังคมพืช เพื่อศึกษาโครงสร้างสังคมพืช ความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ ผลผลิตมวลชีวภาพของพืช ลักษณะของดิน การกักเก็บคาร์บอนและธาตุอาหารหลัก โดยทำการวางแปลงสุ่มตัวอย่าง จำนวน 15 แปลง และใช้วิธีการสุ่มตัวอย่างแบบแจกแจงตามพื้นที่ (stratified Fandom sampling แต่ละแปลงมีขนาด 40 x 40 เมตร แบ่งออกเป็น 16 แปลงย่อยที่มีขนาด 10 x 10 เมตร ทำการวัดขนาดเส้นรอบวงของลำต้นที่ระดับอก (1.3 มตร จากพื้นดิน) และความสูงของต้นไม้ทุกต้นที่มีความสูงมากกว่า 1.5 มตร บันทึกตำแหน่งของทุกแปลง โดยใช้ครื่องมือ GPS ผลการศึกษาพบพรรณไม้ทั้งหมด 171 ชนิด (129 สกุลและ 70 ตระกูล) ประกอบด้วย ต้นไม้ ขนาดใหญ่ 49 ชนิด ต้นไม้ขนาดกลาง 38 ชนิด ต้นไม้ขนาดเล็ก 44 ชนิด พุ่มไม้ 18 และไม้เลื้อย 14 ชนิด สังคมพืช: การศึกษาลักษณะเชิงปริมาณของพรรณไม้ในป่า พบว่า พันธุ์ไม้ 4 ชนิดมีค่าความถี่ สูงสุด (100%) ได้แก่ ก่อเดือย สทิป เหมือดใบหอกและกล้วยฤษี มีความหนาแน่นเฉลี่ยของ พรรณไม้ 645 ต้น/ไร่ พันธุ์ไม้ที่มีความค่าความหนาแน่น ความเด่นและดัชนีความสำคัญทาง นิเวศวิทยาสูงที่สุด คือ ก่อเดือย มีชำนวน 104 ต้นต่อไร่ และค่าความเด่น 27.23% และค่าดัชนึ ความสำคัญ 15.06% ของพรรณไม้ทั้งหมด (15.06%) ค่าดัชนีบ่งชี้ความหลากชนิด (SWI) ใน 15 แปลง มีค่าผันแปรระหว่าง 3.72 - 5.16 (เฉลี่ย 4.52+-0.43) ซึ่งแสดงว่ามีความหลากหลายของชนิดพันธุ์ ไม้อยู่ในระดับสูง ค่าคัชนีบ่งชี้สภาพป่า (FCI) ใน 15 แปลง มีค่าระหว่าง 13.48-30.52 (เฉลี่ย 21.72) ปริมาณมวลชีวภาพป่าดิบเขาระดับต่ำ:ปริมาณมวลชีวภาพแปรผันระหว่าง 37.897.61 - 132,322.98 กิโลกรัม/ไร่ (เฉลี่ย 70,205.43 กิโลกรัม/ไร่ หรือ 438.78 ตัน/เฮกแตร์) แยกเป็นปริมาณมวล ชีวภาพสะสมใน ลำต้น (24,546.61 -86,619.66 กิโลกรัม/ไร่ ) กิ่ง (7,576.12 - 31,454.99 กิโลกรัม/ไร่) ใบ (653.53 - 1,172.29 กิโลกรัม/ไร่) และราก (5,108.37 - 13,076.03 กิโลกรัม/ไร่) ก่อเดือยมีปริมาณ มวลชีวภาพมากที่สูงสุด (19,984.90 กิโลกรัม/ไร่ หรือ 124.91 ตัน/เฮกแตร์) หรือ 28.47% ของพรรณ ไม้ทั้งหมด การกักเก็บคาร์บอนในมวลชีวภาพ: ปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพมีความแปรผันระหว่าง 18,718.40 - 65,400.20 กิโลกรัม/ไร่ (เฉลี่ย 34,689.0 กิโลกรัม/ไร่) โดยปริมาณคาร์บอนสะสมในลำ ต้น (12,248.76 - 43.223.21 กิโลกรัม/ไร่) กิ่ง (3.689.57 - 15,31858 กิโลกรัม/ไร่) ใบ (315.65 - 566.22 กิโลกรัม/ไร่) และราก (2,458.15 - 6,292.19 กิโลกรัม/ไร่) ก่อเดือยมีปริมาณคาร์บอนมากที่สุด (9,875.03 กิโลกรัม/ไร่ หรือ 61.72 ตัน/แฮกแตร์) การกักเก็บธาตุอาหารในมวลชีวภาพ: ปริมาณไนโตรเจน มีความแปรผันระหว่าง 171.22- 586.57 กิโลกรัมต่อไร่ (เฉลี่ย 313.57 กิโลกรัมต่อไร่) ฟอสฟอรัส มีค่า 20.22-72.61 กิโลกรัม/ไร่ (เฉลี่ย 38.01 กิโลกรัม/ไร่) โปแตสเซียม มีค่า 84.89 - 291.51 กิโลกรัม/ไร่ (เฉสี่ย 155.65 กิโลกรัม/ไร่) แคลเซียมมีค่า 336.19 - 1,177.24 กิโลกรัม/ไร่ (เฉลี่ย 623.29 กิโลกรัม/ไร) แมกนีเซียมมีค่า 50.31 - 175.47 กิโลกรัม/ไร่ (เฉลี่ย 92.91 กิโลกรัม/ไร่) ทั้งนี้พบว่าก่อเดือยมีปริมาณการสะสมของไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปแตสเซียม แคลซียมและแมกนีเซียม มากกว่าพรรณไม้ชนิดอื่นๆ ลักษณะดิน : ดินในป่าดิบเขาต่ำมีความผันแปรแตกต่างกับไปตามพื้นที่ในป่า อย่างไรก็ตาม ระยะเวลาที่ดิน ผันแปรจากดินลึกถึงลึกมากกว่าสองเมตร ที่มีพัฒนาการของชั้นดินมาก หน้าดิน (ชั้น Qi/A) มีสีน้ำตาลเข้มถึงน้ำตาลแดงเข้ม เป็นดินร่วนปนดินเหนียว ปฏิกิริยาของดินมีความเป็นกรดปานกลางถึงกรดแก่ ชั้นดินประกอบด้วย ชั้น A, Bt1, Bt2, Bt3, Bt, Bt5, BCr และCr ซึ่งเป็นดินร่วน ปนทราย ดินร่วนปนเหนียวปนทราย และดินเหนียว ดินทั้ง 5 หลุม เป็นลักษณะของดินในอับดับ อัลทิ ซอลส์ การกักเก็บคาร์บอนและธาตุอาหารในระบบนิเวศ: ปริมาณการกักเก็บของคาร์บอนไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปแตสเซียม แคลเซียมและแมกนีเซียมในมวลชีวภาพของพืชมีค่า 216.81 เมกกะกรัมต่อ เฮกแตร์ 1,959.81. 237.56, 972.81, 3.895.56 และ 580.69 กิโลกรัมต่อเฮกแตร์ อินทรียวัตถุบนพื้นดิบ ในป่ามีปริมาณเฉลี่ย 37.48 ตัน/เฮกแตร์ การคำนวณโดยใช้ค่าเฉลี่ยของคาร์บอน (34.65%) ไนโตรเจน (1.70%) ฟอสฟอรัส (0.097%) โพแทสเซียม (0.39%) แคลเซียม (1.29%) และแมกนีเซียม (0.177% ) พบว่า ปริมาณของคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โปแตสเซียมและแมกนีเซียม ในชั้นอินทรียวัตถุมี ค่า 12.99 เมกกะกรัมต่อเฮกแตร์ 637.16 , 36.37, 146.17 , 483.49 และ 66.34 กิโลกรัมต่อเฮกแตร์ ขณะที่ในดิน 5 หลุมมีปริมาณเฉลี่ย 452.84 เมกกะกรัมต่อเฮกแตร์ 2,948.01, 74.29, 5.204.31, 5,024.33 และ 373.11 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ดังนั้น การกักเก็บในระบบนิเวศป่าดิบเขาต่ำทั้งหมดของคาร์บอน ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส โพแทสเซียม แคลเซียมและแมกนีเซียม มีปริมาณ 682.64 เมกกะกรัมต่อเฮก แตร์ 5,544.98, 348.22, 6323.29 , 9,403.38 และ 1,020.14 กิโลกรัมต่อเฮกตาร์ ป่าดิบเขาต่ำในอุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย เคยถูกรบกวนจากการทำไร่เลื่อนลอยและการ ลักลอบตัดฟันไม้ก่อนการจัดตั้งอุทยานแห่งชาติในปี พ.ศ. 2502 การฟื้นตัวของป่าไม้เริ่มเห็นผลเมื่อมี การปฏิบัติดามระเบียบและกฎหมาย ป่าไม้จึงฟื้นสภาพขึ้นจากการสืบต่อพันธุ์ตามธรรมชาติและการ ปลูกป่า ชุมชนให้ความร่วมมือในการอนุรักษ์ป่า ภายหลังการจัดตั้งอุทยานแห่งชาติได้ 60 ปี สภาพป่า จึงมีความอุดมสมบูรณ์และความหลากหลายของพรรณไม้มาก ดลอดทั้งสามารถกักเก็บคาร์บอนและ ธาตุอาหารในระบบนิเวศป่าไม่ได้เพิ่มมากขึ้น

Chiang Mai University. Library

Address: CHIANG MAI

Email: cmulibref@cmu.ac.th

Name: Soontorn Khamyong

Role: Advisor

Name: Niwat Anongrak

Role: Advisor

Name: Amarin Boonton

Role: Advisor

Created: 2022

Modified: 2023-10-07

Issued: 2023-10-07

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

eng

DegreeName: Doctor of Philosophy

Level: Doctoral Degree

Descipline: Soil Science and Natural Resources Management

Grantor: Chiang Mai University

©copyrights Chiang Mai University

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	590851001.pdf	13.33 MB	12	2026-05-26 18:16:01

ใช้เวลา

0.047042 วินาที