ระบบนิเวศป่าไม้

ระบบนิเวศป่าไม้ (อังกฤษ: forest ecosystem) ระบบนิเวศป่าไม้เป็นศูนย์รวมความหลากหลายทางชีวภาพที่สำคัญที่สุดในโลก และเป็นปัจจัยหลักที่เกื้อกูลการดำรงชีวิตของประชาชนจำนวนมาก โดยเฉพาะชนพื้นเมืองและชุมชนท้องถิ่นที่อาศัยอยู่ในบริเวณป่า ทั้งยังช่วยควบคุมสภาพอากาศให้เหมาะสม เนื่องจากเป็นแหล่งดูดซับและกักเก็บคาร์บอน การที่มนุษย์ตัดไม้ทำลายป่าการแบ่งป่าเป็นผืนเล็กผืนน้อย และทำให้ป่าเสื่อมสภาพลง ส่งผลให้เกิดการสูญเสียความหลากหลายทางชีวภาพของป่าไม้ทั่วโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งในป่าเขตร้อนที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงสุด

นิยามและความสำคัญ

ระบบนิเวศป่าไม้ (forest ecosystem) หมายถึง แหล่งรวมของสิ่งมีชีวิตทั้งพืชและสัตว์ป่าที่มาอาศัยอยู่ร่วมกันและก่อให้เกิดความสัมพันธ์ต่อสิ่งมีชีวิตด้วยกันเองในหลายรูปแบบ มีการส่งผ่านพลังงาน ระหว่างระบบหรือภายในระบบ กล่าวได้ว่า พื้นที่คุ้มครอง (protected areas) นั้นจัดเป็นระบบนิเวศป่าไม้ระบบหนึ่ง การศึกษาระบบนิเวศป่าไม้จะพิจารณาถึงระบบนิเวศป่าบก (terrestrial ecosystem) ซึ่งในระบบนิเวศป่าไม้ประกอบด้วยระบบนิเวศย่อยที่สำคัญ คือ ระบบนิเวศย่อยป่าผลัดใบ (deciduous forest ecosystem) และระบบนิเวศย่อยป่าไม่ผลัดใบ (evergreen forest ecosystem) โดยที่ระบบนิเวศย่อยป่าผลัดใบ ประกอบด้วยชนิดป่าที่สำคัญ 4 ชนิด คือ ป่าผสมผลัดใบ (mixed deciduous forest) ป่าเต็งรัง (deciduous dipterocarp forest) ป่าทุ่ง (savannah forest) และทุ่งหญ้า (grassland) ส่วนระบบนิเวศย่อยป่าไม่ผลัดใบ ประกอบด้วยป่าบกที่สำคัญ 5 ชนิด คือ ป่าดิบชื้น (moist evergreen forest) ป่าดิบแล้ง (dry evergreen forest) ป่าดิบเขา (montane evergreen forest) ป่าสนเขา (pine forest) และ ป่าชายหาด (beach forest)

การจำแนกระบบนิเวศป่าไม้

ระบบนิเวศป่าไม้ ประกอบด้วยระบบนิเวศย่อย ได้แก่ ระบบนิเวศป่าผลัดใบและระบบนิเวศป่าไม่ผลัดใบ

ระบบนิเวศย่อยป่าผลัดใบ (deciduous forest ecosystem)

ป่าผสมผลัดใบ (mixed deciduous forest)

ป่าผสมผลัดใบอาจเป็นที่รู้จักกันในอีกชื่อหนึ่งว่า ป่าเบญจพรรณ ลักษณะที่ใช้จำแนกขั้นต้น คือ การที่ต้นไม้เกือบทั้งหมดมีการผลัดใบในช่วงฤดูแล้ง โดยเฉพาะตั้งแต่ปลายเดือนมกราคมจนถึงเดือนเมษายน เรือนยอดป่าคงเหลือแต่กิ่งก้านคล้ายไม้ตายแห้งหมดทั้งป่า ลักษณะที่ใช้ในขั้นถัดไปที่ใช้จำแนกสังคมพืชนี้จากสังคมพืชผลัดใบอื่น ๆ คือ ไม้ดัชนีของสังคมและโครงสร้างทางด้านตั้งเป็นหลัก อาจแบ่งย่อยได้เป็น

• ป่าผสมผลัดใบในระดับสูงชื้น (Moist upper mixed deciduous forest)
• ป่าผสมผลัดใบในระดับสูงแล้ง (Dry upper mixed deciduous forest)
• ป่าผสมผลัดใบในระดับต่ำ (Lower mixed deciduous forest)

ป่าเต็งรัง (deciduous dipterocarpforest)

การผลัดใบของไม้ส่วนใหญ่ในทุกระดับชั้นเรือนยอด เช่นเดียวกับป่าผสมผลัดใบและไม้ดัชนี ในสังคมพืชซึ่งมีความแตกต่างจากป่าในกลุ่มป่าผลัดใบในสังคมอื่น ๆ อย่างเด่นชัด เช่น ไม้ในวงศ์ยาง (Dipterocarpaceae) ที่ผลัดใบ เช่น เต็ง (Shorea obtusa) รัง (Shorea siamensis) เหียง (Dipterocarpus obtusifolius) พลวง (Dipterocarpus tuberculatus) ยางกราด (Dipterocarpus intricatus) และพะยอม(Shorea roxburghii) เป็นต้น

ระบบนิเวศทุ่งหญ้า จะมีลักษณะเป็นที่ราบ สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่เป็นต้นหญ้า พบได้ในส่วนต่าง ๆ ของโลกหลายทวีป มีอัตราการระเหยของน้ำสูง จึงทำให้สามารถพบสภาวะแห้งแล้งได้ในบางช่วงเวลา ระบบนิเวศทุ่งหญ้าจะสามารถแบ่งได้เป็น 2 ชนิด ดังนี้

ทุ่งหญ้าเขตอบอุ่น (temperate grassland)

เป็นทุ่งหญ้าที่มีต้นหญ้าสูงตั้งแต่ 1.5-8 ฟุต แตกต่างกันไปตามปริมาณน้ำฝน หญ้าในเขตนี้จะมีรากที่หยั่งลึกมากทุ่งหญ้าเขตอบอุ่นที่สำคัญ ได้แก่ ทุ่งหญ้าสเตปส์ (Steppes) ในรัสเซีย ทุ่งหญ้าแพรี่ (Prairie) ในยุโรปตะวันตก เป็นต้น สัตว์ที่พบในระบบนิเวศลักษณะนี้ ได้แก่ วัวไบซัน แอนทีโลป ม้าลาย กระรอก เป็นต้น

ทุ่งหญ้าเขตร้อน (tropical grassland forest)

ทุ่งหญ้าเขตร้อนเป็นเขตที่พบพืชตระกูลหญ้าปกคลุมดิน มีสภาพภูมิอากาศแบบฤดูแล้งยาวนาน ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยรายปีค่อนข้างต่ำพื้นดินส่วนใหญ่ขาดความอุดมสมบูรณ์หรือมีความเค็มสูง พื้นที่ที่มีระบบนิเวศแบบนี้ ได้แก่ ทุ่งหญ้าสะวันนา (Savanna) โดยทั่วไปสังคมพืชที่ประกอบด้วยหญ้าเป็นส่วนใหญ่ และส่วนที่เป็นหญ้ามีการปกคลุมพื้นที่ต่อเนื่องกันไปกว้างมากกว่า 10 เท่า ของความสูงต้นไม้ที่ปรากฏอยู่ มักจำแนกให้เป็นทุ่งหญ้าเขตร้อน หรือหากประเมินพื้นที่หญ้าปกคลุมดินควรมีมากกว่าร้อยละ 70 ทุ่งหญ้าเขตร้อนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในประเทศไทยมีพบอยู่น้อยและส่วนใหญ่เป็นพื้นที่เล็ก ๆ บางส่วนได้ถูกทำลายจนเกือบไม่เหลือสภาพเดิมให้เห็นปรากฏอยู่ เนื่องจากสภาพปัจจัยแวดล้อมที่ค่อนข้างแห้งแล้งจัดในช่วงฤดูแล้งและมีไฟป่าเป็นประจำจึงทำให้สังคมนี้มีความหลากหลายในด้านรูปชีวิตของพืชต่ำ หญ้าซึ่งปรับตัวกับสภาพแวดล้อมเช่นนี้ได้ดี

ทุ่งหญ้าสะวันนาในแอฟริกา

ระบบนิเวศย่อยป่าไม่ผลัดใบ (evergreen forest ecosystem)

ป่าสนเขาหรือป่าสน (Coniferous Forest หรือ Pine Forest)

ป่าสนเขาหรืออาจเรียกอีกอย่างว่า ป่าสนในประเทศไทยมักปรากฏอยู่ตามภูเขาสูงเป็นส่วนใหญ่ซึ่งเป็นพื้นที่ซึ่งมีความสูงจากระดับน้ำทะเลตั้งแต่ 700 เมตรขึ้นไป โดยทั่วไปมักจะขึ้นอยู่ในที่ซึ่งดินไม่ค่อยมีความอุดมสมบูรณ์มากนัก มีความเป็นกรดสูง มีสภาพภูมิอากาศที่มีอุณหภูมิค่อนข้างต่ำเป็นระยะเวลายาวนานและยังมีความแห้งแล้งที่ป่าดิบปรับตัวได้ยาก^[1]

ลักษณะของป่าสนเขาจะเป็นป่าโปร่งไม่ผลัดใบ ซึ่งจะมีเพียงต้นสนเขาปรากฏอยู่เท่านั้นอาจมีพันธุ์ไม้อื่นปรากฏอยู่บ้างแต่ก็พบได้น้อยในสังคมป่าสนเขาจะมีชั้นเรือนยอดด้านตั้ง แยกได้เป็น 3 ชั้นเรือนยอด ดังนี้

1. เรือนยอดชั้นบนสุด ชั้นนี้จะประกอบด้วยไม้สนสองใบหรือไม้สนสามใบ
2. เรือนยอดชั้นรอง ประกอบไปด้วยไม้ในป่าดิบเขาระดับต่ำมีความหนาแน่นแตกต่างกันตามสภาพแวดล้อม เช่น ก่อแอบ ก่อสีเสียด กำยาน สลักป่า เป็นต้น
3. ชั้นพืชคลุมดิน จะขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของป่าที่แปรผันไปตามสภาพแวดล้อมของพื้นที่และลักษณะของความหนาแน่นของเรือนยอดชั้นบน^[1]

ป่าดิบเขา (montane or hill evergreen forest)

ป่าดิบเขาในประเทศไทยอาจแบ่งย่อยตามลักษณะโครงสร้างของป่าออกเป็นสองสังคมย่อยคือ 1) ป่าดงดิบเขาระดับต่ำ (lower montane forest) เป็นป่าที่ประกอบด้วยไม้ที่สูงใหญ่มีเรือนยอดชั้นบนสูงถึง 30 เมตร มีไม้หนาแน่นและเด่นด้วยไม้ก่อชนิดต่าง ๆ ผสมกับไม้ในสกุลอื่น ๆ ที่อาจพบได้ในป่าดงดิบแล้งบางแห่งในที่สูง ตามต้นไม้มีพืชเกาะติดน้อย พื้นป่ามีซากทับถมที่ไม่หนา พบในระดับความสูงประมาณ 1,200เมตร ถึง 1,800 เมตร และ 2) สังคมย่อยเป็นป่าดงดิบเขาระดับสูง (upper montane forest) มีลักษณะโครงสร้างของสังคมแตกต่างอย่างเด่นชัด คือ เรือนยอดชั้นบนสูงประมาณ 20 เมตร กิ่งก้านคดงอและก่อตัวเป็นก้อนบนกิ่งใหญ่ และตามลำต้นมีมอสส์ และไม้อิงอาศัยเกาะติดหนาแน่น เช่น ป่าดงดิบเขา บนยอดอินทนนท์ที่สูงเกิน 2,000 เมตรขึ้นไป เป็นต้น บางครั้งบนพื้นที่เขาสูงอาจพบป่าละเมาะระดับสูง (scrub forest หรือ Subalpine vegetation) เช่น พบที่ดอยเชียงดาว โดยมีกลุ่มพืชเขตอบอุ่นหลายชนิดขึ้นอยู่ร่วมกันมาก

ป่าดิบชื้น (tropical rain forest)

ป่าดิบชื้นเป็นป่าฝนในเขตร้อน (Tropical rain forest) มีฝนตกชุกเกือบตลอดปี และมีความชุ่มชื้นในดินค่อยข้างสูงสม่ำเสมอตลอดทั้งปี

ป่าดิบชื้นมีลักษณะเป็นป่ารกทึบจะประกอบด้วยพรรณไม้หลากหลาย ซึ่งชนิด ไม้ต้นของเรือนยอดชั้นบน ส่วนใหญ่เป็นไม้วงศ์ยาง-ตะเคียน (Dipterocarpaceae) มีลำต้นสูงใหญ่ตั้งแต่ 30-50 เมตร ถัดลงมา เป็นไม้ต้นขนาดกลางและขนาดเล็กซึ่งสามารถขึ้นอยู่ใต้ร่มเงาของต้นไม้ใหญ่ได้

รวมทั้งต้นไม้ชนิดต่าง ๆ ในวงศ์ หมากหรือปาล์ม (Plamae) พื้นล่างของป่ารกทึบระเกะระกะไปด้วยไม้พุ่ม พืชล้มลุก ระกำ หวาย ไผ่ต่าง ๆ เถาวัลย์หลากชนิด ตามลำต้นไม้และกิ่งไม้มักมีพืชอิงอาศัย (epiphyte) พวกเฟิร์น พวกมอส ขึ้นอยู่ทั่วไป พรรณไม้เด่นของวงศ์ Dipterocarpaceae ที่มีความสำคัญ

สัตว์ในป่าดงดิบชื้น เช่น สมเสร็จ, แรด, กระจงควาย, กระจงเล็ก, เก้งหม้อ, นกแว่นสีน้ำตาล, นกหว้า, เต่าจักร, เต่าเดือย, เต่าทับทิม เป็นต้น^[2]

ป่าดิบแล้ง (dry evergreen forest)

ป่าดิบแล้งในประเทศไทยกระจายอยู่ตั้งแต่ตอนบนของทิวเขาถนนธงชัย ปกคลุมลาดเขาทางทิศตะวันตกของทิวเขาตะนาวศรีไปจนถึงจังหวัดเชียงราย ส่วนทางซีกตะวันออกของประเทศ ปกคลุมตั้งแต่ทิวเขาภูพานลงมาถึงทิวเขาบรรทัด ทิวเขาพนมดงรักลงไปจนถึงจังหวัดระยอง ขึ้นไปตามทิวเขาดงพญาเย็น ทิวเขาเพชรบูรณ์จนถึงจังหวัดเลยและน่าน ป่าดิบแล้งเป็นป่าที่อยู่ในพื้นที่ค่อนข้างราบมีความชุ่มชื้นน้อย ป่าดิบแล้งจะอยู่ในระดับความสูงปานกลางสูงจากระดับน้ำทะเลประมาณ 300-600 เมตร ไม้ที่สำคัญได้แก่ มะคาโมง ยางนา พะยอม ตะเคียนแดง กระเบากลัก และตาเสือ^[3]

ป่าชายเลน (mangroves)

ปลาตีนหรือ(ปลากระจัง)

ป่าชายเลน หรือป่าโกงกาง หรือป่าพังกา คือระบบนิเวศที่ประกอบไปด้วยพันธุ์พืช พันธุ์สัตว์ หลายชนิด ดำรงชีวิตร่วมกันในสภาพแวดล้อมที่เป็น ดินเลน น้ำกร่อย และน้ำทะเลท่วมถึงอย่างสม่ำเสมอ ป่าชายเลนจะอยู่ทั่วไปตามบริเวณชายฝั่งทะเล ปากแม่น้ำ ทะเลสาบ อ่าว และรอบเกาะแก่งต่าง ๆ ซึ่งเป็นบริเวณเขตน้ำขึ้นน้ำลงต่ำสุด ป่าชายเลนมีอยู่เฉพาะในเขตร้อน พรรณไม้ที่ขึ้นอยู่ในป่าชายเลนมีมากมายหลายชนิด เช่น ต้นโกงกาง ต้นแสน ต้นลำพู ต้นจาก เป็นต้น^[4]

ประชากรสัตว์ในป่าชายเลน ประกอบด้วย 2 กลุ่มใหญ่ ๆ

1. กลุ่มที่ 1 เป็นสัตว์ทะเลหน้าดิน เช่น พวกโปรโตซัว หอย แมลง และพวกครัสเตเชียน
2. กลุ่มที่ 2 ปลา ซึ่งมี 4 กลุ่มย่อย
   1. กลุ่มที่อยู่อย่างถาวร เช่น ปูก้ามดาบ, ปูแสม, ปลาตีน
   2. กลุ่มที่เข้ามาบางช่วงเวลา เพื่ออาหาร, ผสมพันธ์ หรือวางไข่ เช่นกุ้งทะเล ปูทะเล แมงดาทะเล
   3. กลุ่มที่เข้ามาบางฤดูกาล
   4. กลุ่มผู้ล่า

ป่าชายหาด (beach forest)

คือผืนป่ารอยต่อระหว่างชายหาดกับผืนแผ่นดิน เป็นป่าแนวตะเข็บหรือเป็นกันชนระหว่างทะเลกับแผ่นดินนั่นเอง ชายหาดคือบริเวณพื้นที่ระหว่างขอบฝั่งกับแนวน้ำลงเต็มที่ (หรืออาจกล่าว คือ พื้นระหว่างน้ำทะเลที่ลงต่ำสุดขึ้นมาจนถึงระดับน้ำทะเลขึ้นสูงสุด) มีลักษณะเป็นแถบยาวไปตามริมฝั่งเกิดขึ้นเนื่องจากการกระทำของคลื่นและกระแสน้ำในทะเลหรือทะเลสาบหรือแม่น้ำ เนื่องจากหาดแต่ละหาดตามประเภทของวัตถุที่พบบนหาดนั้น ๆ คือ หาดทราย หาดหิน หรือ หาดกรวด และหาดโคลน

ป่าพรุ (swamp forest, peat swamp forest)

คือ ป่าในเขตร้อนประเภทไม่ผลัดใบเช่นเดียวกับป่าดงดิบชื้นลักษณะโครงสร้างและความหลากหลายทางชีวภาพที่เป็น เอกลักษณ์แตกต่างจากสังคมพืชป่าไม้ประเภทอื่น มีพื้นที่ลุ่มน้ำขังมีการสะสมของชั้นดินเป็นหล่มเลนและมีซากอินทรีย์วัตถุทับถมทำ เช่น ซากพืช, ซากสัตว์, เศษซากของต้นไม้ ใบไม้ต่าง ๆ หนาตั้งแต่ 1 - 10 เมตร หรือมากกว่า สภาพความเป็นกรด - เบสของน้ำ ระหว่าง 4.5 -6.1 เพราะดินชั้นล่างมีสารประกอบซัลเฟอร์ในปริมาณที่สูงจนย่อยสลายช้า ๆ กลายเป็นดินพีตหรือดินอินทรีย์ที่มีลักษณะหยุ่นยวบเหมือนฟองน้ำที่มีความหนาแน่นน้อยอุ้มน้ำได้มากทำให้ดินยุบลงตัวได้ง่ายพืชที่ขึ้นในป่าพรุจึงมีการพัฒนาและมีความหลากหลาย ส่วนสัตว์ชนิดต่าง ๆ ก็ต้องมีการปรับตัวให้เข้ากับสิ่งแวดล้อมป่าพรุเป็นป่าที่มีลักษณะเด่นแตกต่างไปจากป่าอื่น ๆ ไม่ว่าจะเป็นสภาพป่าขึ้นอยู่ลักษณะของดินหรือองค์ประกอบต่าง ๆ แต่สภาพป่านั้นแตกต่างจากป่าประเภทอื่น ๆ โดยสิ้นเชิงดินพรุชั้นล่างมีอายุถึง 6,000-7,000 ปี ส่วนดินพรุชั้นบนอยู่ระหว่าง 700-1,000 ปี

องค์ประกอบต่าง ๆ ของป่าพรุ

• สัตว์ในป่าพรุ

เนื่องจากป่าพรุเป็นพื้นที่ลุ่มน้ำขัง จึงมีสัตว์จำพวกปลาอาศัยอยู่จำนวนมาก เช่น ปลาดุก ลำพัน ปลาช่อน ปลาชะโด สัตว์ครึ่งบกครึ่งน้ำพวกกบ เขียด เป็นต้น สัตว์ปีกจำพวกนก เช่น นกเงือก นกแซงแซวหางบ่วงใหญ่ เป็นต้น และสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เช่น ค่างแว่น ลิง เป็นต้น

นกเงือก

• พืชพันธุ์ไม้

ป่าพรุจะมีพื้นที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยน้ำและดินอินทรีย์ซึ่งทับถมกันอยู่หลวม ๆ ต้นไม้ใหญ่จึงใช้ชีวิตอยู่อย่างยากลำบากจึงมีการพัฒนาระบบรากชนิดพิเศษให้แตกต่างไปจากระบบรากของพืชในป่าประเภทอื่น ๆ เช่น พัฒนาเป็นพูพอน รากหายใจ และรากค้ำยันเป็นต้น

อ้างอิง

• http://cogtech.kku.ac.th/innovations/lifeconcept/pages/datablank-envi-3.htm เก็บถาวร 2016-09-22 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน.

แหล่งข้อมูลอื่น

• http://chm-thai.onep.go.th/chm/ForestBio/Pine_%20forest.html เก็บถาวร 2017-02-18 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน^[1]
• http://chm-thai.onep.go.th/chm/ForestBio/Tropical_rain.html เก็บถาวร 2016-01-02 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน^[2]
• http://fieldtrip.ipst.ac.th/intro_sub_content.php?content_id=28&content_folder_id=277^[3]
• http://www.sci.psu.ac.th/chm/biodiversity/mangrove.html เก็บถาวร 2017-04-24 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน^[4]
• https://eros.usgs.gov/doi-remote-sensing-activities/2012/usgs.
• http://www.epa.gov/sciencematters/epa-science-matters-newsletter-ecosystems-and-climate-change-published-january-2014.