การทดลองในห้องปฏิบัติการเกี่ยวกับผลกระทบของปัจจัยทางอุทกพลศาสตร์ที่ส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพของต้นกล้าป่าชายเลน

Abstract

การวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาผลกระทบของปัจจัยทางอุทกพลศาสตร์ที่ส่งผลต่อลักษณะทางกายภาพของต้นกล้าป่าชายเลนและการตายของต้นกล้าป่าชายเลน เพื่อใช้เป็นแนวทางในการเพิ่มประสิทธิภาพการปลูกป่าชายเลน ต้นไม้ที่ใช้ในการศึกษามี 2 ชนิด คือ ต้นกล้าโกงกางและต้นกล้าแสม ซึ่ง แบ่งการศึกษาออกเป็น 4 ส่วน คือ 1) การศึกษาผลกระทบของคลื่น ทำการทดลองผลกระทบของคลื่นในรางน้ำจำลองคลื่นมีความยาว 16 เมตร หน้าตัดกว้าง 60 เซนติเมตร และ ลึก 80 เซนติเมตร ต้นกล้าป่า ชายเลนถูกนำลงไปในรางเพื่อรับแรงกระทำจากคลื่น ความสูงของระดับน้ำที่ใช้ในการทดลอง 50 เซนติเมตร คลื่นที่ใช้ในการทดลองเป็นคลื่นแบบสม่ำเสมอที่มีคาบคลื่น 1 วินาที และความสูงคลื่น แตกต่างกัน 3 ค่า คือ 7.73, 10.57 และ 12.29 เซนติเมตร ใช้เวลาในการทดลองกรณีละ 2 ชั่วโมงต่อวัน ทดลองต่อเนื่องกันเป็นเวลา 30 วัน 2) การศึกษาผลกระทบของกระแสน้ำ ทำการทดลองในรางน้ำจำลองการไหล ขนาดเท่ากันกับรางน้ำจำลองคลื่น (รางจำลองคลื่นถูกเปลี่ยนเป็นรางจำลองการไหล) ต้นกล้าป่าชายเลนถูกนำลงไปในรางเพื่อรับแรงกระทำจากกระแสน้ำ ความสูงของระดับน้ำในการทดลอง 50 เซนติเมตรความเร็วกระแสน้ำที่ใช้การทดลองแตกต่างกัน 3 ค่า คือ 0.11,0.23 และ 0.37 เมตรต่อวินาทีใช้เวลาในการทดลองกรณีละ 2 ชั่วโมงต่อวันทดลองต่อเนื่องเป็นเวลา 30 วัน 3) การศึกษาผลกระทบของระดับน้ำท่วมต้นทำการทดลองในกระบะพลาสติกสี่เหลี่ยมลึก 107 เซนติเมตร กว้าง 116 เซนติเมตร และยาว 198 เซนติเมตร ภายในมีขั้นบันใดเพื่อจำลองการปลูกต้นกล้าป่าชายเลนที่ระดับน้ำท่วมแตกต่างกัน 3 ระดับ คือ ระดับน้ำท่วมทั้งต้น (70 เซนติเมตร) ระดับน้ำท่วมกลางต้น (35 เซนติเมตร) และระดับน้ำท่วมราก (15 เซนติเมตร) ทดลองโดยการจำลองน้ำขึ้น-น้ำลงด้วยการสูบน้ำเข้ากระบะทดลองให้ได้ระดับน้ำภายในกระบะทดลองที่ 70 เซนติเมตรแช่ทิ้งไว้ 3 ชั่วโมงแล้วสูบน้ำออกทุกวัน ทดลองต่อเนื่องกันเป็นเวลา 60 วัน 4) การศึกษาผลกระทบของความเค็มของน้ำ ทำการทดลองผลกระทบของความเค็มของน้ำในกระบะพลาสติกสี่เหลี่ยมกว้าง 60 เซนติเมตร ยาว 85 เซนติเมตร ลึก 51 เซนติเมตร 3 กระบะ โดยการเติมน้ำเกลือที่มีค่าความเค็มต่างกัน 3 ค่า คือ 5, 25 และ 35 psu ลงในกระบะทดลองจนเต็ม จากนั้นนำต้นกล้าป่าชายเลนทั้ง 2 ชนิดมาแช่ในกระบะทดลองเป็นเวลา 4 ชั่วโมงต่อวัน เมื่อครบเวลาแล้วจึงยกออกมาวางด้านนอกกระบะ ทำการทดลองต่อเนื่องกันเป็นเวลา 60 วัน การทดลองทั้ง 4 ส่วน ทำการเก็บข้อมูลลักษณะทางกายภาพทั้งหมด 5 ข้อมูล คือ ข้อมูลขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางข้อมูลความสูงของลำต้น ข้อมูลจำนวนใบ ข้อมูลน้ำหนักมวลชีวภาพ และข้อมูลจำนวนต้นกล้าที่ตาย ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า การกระทำของคลื่นและกระแสน้ำ มีความสัมพันธ์กับการตายของต้นกล้าโกงกางอย่างชัดเจนเนื่องจากว่า ต้นกล้าโกงกางมีลักษณะใบใหญ่และแข็ง จึงได้รับผลกระทบจากคลื่นและกระแสน้ำ น้ำมากในกรณีของคลื่นพบว่า คลื่นซัดใบของต้นกล้าโกงกางซ้ำ แล้วซ้ำอีกจนใบขาดและต้นกล้าตาย ส่วนกรณีของกระแสน้ำ พบว่า กระแสน้ำพัดทำให้ใบของต้นกล้าโกงกางหุบเข้าหากัน ตลอดเวลาไม่สามารถสังเคราะห์แสงได้และต้นกล้าเฉาตายในกรณีของต้นกล้าแสม พบว่า ต้นกล้าแสม สามารถทนผลกระทบของคลื่นได้ดีกว่าต้นกล้าโกงกาง เนื่องจากลักษณะของใบและลำต้น ที่สามารถพลิ้วไหวได้ง่ายจึงได้รับผลกระทบจากคลื่นน้อยกว่าต้นกล้าโกงกาง ส่วนกรณีกระแสน้ำ พบว่า ต้นกล้าแสม สามารถทนต่อผลกระทบของกระแสน้ำได้น้อยกว่าต้นกล้าโกงกาง เนื่องจากต้นกล้าแสมมีขนาดลำต้นเล็ก สามารถรับแรงที่กระทำตลอดแนวของลำต้นอย่างต่อเนื่องได้อยกว่าต้นกล้าโกงกางที่มีขนาดลำต้นใหญ่กว่านอกจากนี้ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ต้นกล้าแสมและต้นกล้าโกงกางมีการเจริญเติบโตน้อยที่สุด ในกรณีที่ได้รับผลกระทบจากระดับ น้ำท่วมทั้งต้น และมีการเจริญเติบโตได้ดีหากอยู่ในพื้นที่สูงความเค็มของน้ำ มีผลต่อการเจริญเติบโตของต้นกล้าแสมมากกว่าต้นกล้าโกงกาง เพราะว่า จากการสังเกตในการทดลอง พบว่า ต้นกล้าโกงกางมีการขับเกลือออกทางใบได้มากกว่าต้นกล้าแสม ส่งผลให้ต้นกล้าโกงกาง ได้รับผลกระทบจากความเค็มของน้ำน้อยกว่า แต่ว่าความเค็มของน้ำ มีผลต่อการหลุดล่วงของใบของต้นกล้าโกงกางคือเมื่อค่าความเค็มเพิ่มขึ้นส่งผลให้ใบของต้นกล้าโกงกางลดลง เพราะว่าต้นกล้าโกงกางเมื่อมีการขับเกลือออกทางใบระยะหนึ่งแล้วใบจะเริ่มมีการเปลี่ยนสีและหลุดออก ทำให้เมื่อค่าความเค็มของน้ำมากจึงส่งผลให้ใบของต้นกล้าโกงกางหลุดออกมากตามไปด้วย จากผลการวิจัยสามารถใช้เป็นแนวทางการเพิ่มประสิทธิภาพการปลูกป่าชายเลนได้โดยสามารถเลือกพื้นที่ปลูกต้นกล้าโกงกางและต้นกล้าแสมที่เหมาะสมกับลักษณะการเจริญเติบโตของต้นกล้าทั้งสองได้และสามารถทำนายเปอร์เซ็นต์การตายของต้นกล้าโกงกางที่นำไปปลูกได้ด้วยสมการที่ได้จากการศึกษาการศึกษาในอนาคตควรมีการขยายขอบเขตการศึกษาไปยังภาคสนามเพิ่มเติมต่อไป