ผลกระทบของ “ดิน และ ไฟป่า” ต่อการแพร่กระจายสิ่งมีชีวิต

ดิน

ดิน หมายถึง เทหวัตถุที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติปกคลุมผิวโลกอยู่บาง ๆ เกิดจากการแปรสภาพหรือผุสลายของหิน แร่ และอินนทรีย์วัตถุ ผสมคลุกเคล้ากัน ส่วนประกอบที่สำคัญของดินมีอยู่ 4 ส่วน ได้แก่ อนินทรียวัตถุซึ่งรวมถึงอนุภาคของหิน ทราย และแร่ธาตุ อินทรียวัตถุคือส่วนของซากพืชซากสัตว์ น้ำที่ห่อหุ้มอนุภาคของดินหรือแทรกอยู่ในช่องว่างของดิน และอากาศที่แทรกอยู่ระหว่างอนุภาคของดินหรือช่องว่างในดิน ดินส่วนใหญ่เกิดจากการสลายตัวผุกร่อนของหินที่เป็นเปลือกโลก โดยดินในแต่ละระบบนิเวศมีลักษณะและสมบัติที่แตกต่างกันขึ้นอยู่กับ การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ลักษณะภูมิประเทศ ชนิดของหินและแร่ และสิ่งมีชีวิต (อุทิศ กุฏอินทร์, 2542)

การทับถมของดินเป็นระยะเวลายาวนานทำให้เกิดชั้นของดิน (soil layer) โดยเป็นการแบ่งชั้นของดินตามแนวนอน และแต่ละชั้นของดินเรียกว่า soil horizon ดังแสดงในภาพที่ 1 ช่วงชั้นของดินแบ่งออกเป็น 5 ชั้นได้แก่ (Miller, 2006)

O horizon เป็นชั้นผิวดิน หรือบางครั้งเราเรียกว่า surface litter layer ชั้นดินนี้ประกอบด้วยซากใบไม่ที่ร่วงหล่นลงบนพื้นดิน และซากสัตว์ที่เกิดการย่อยสลายจนอาจไม่เห็นเป็นรูปร่างเดิม นอกจากนี้ยังรวมถึงจุลินทรีย์ต่าง ๆ ที่เกาะอยู่ตามซากพืชซากสัตว์ เช่น เห็ด และรา เป็นต้น ดังนั้นชั้นดินนี้จึงประกอบไปด้วยสารอินทรีย์จำนวนมาก

A horizon เป็นดินชั้นบน หรือเรียกว่า topsoil layer เป็นชั้นที่อยู่ถัดจากชั้นผิวดิน ชั้นนี้จะประกอบไปด้วยซากพืชซากสัตว์ที่ถูกย่อยสลายโดยกิจกรรมของจุลินทรีย์ซึ่งสังเคราะห์ได้สารประกอบอินทรีย์จำพวก กรดอะมิโน โปรตีน และอโรมาติก และเกิดการรวมตัวของสารประกอบอินทรีย์หลังจากที่จุลินทรีย์ตายลงและทับถมกันเป็นเวลานานกลายอินทรียวัตถุที่มีโครงสร้างสลับซับซ้อนเรียกว่า ฮิวมัส (humus) ซึ่งเป็นประโยชน์ต่อการเจริญเติบโตของพืช

E horizon เป็นชั้นดินที่ถัดจากดินชั้นบน เป็นบริเวณที่น้ำจากดิน 2 ชั้นบนค่อย ๆ ไหลซึมผ่านลงมาลึกลงไปใช้ชั้นดิน ก่อให้เกิดการละลายของแร่ธาตุและสารอินทรีย์จากดินชั้นบน และไหลซึมสู่ดินชั้นถัดไป เรียกกระบวนการนี้ว่า leaching

B horizon เป็นดินชั้นล่าง หรือเรียกว่า subsoil เป็นชั้นที่มีการสะสมสิ่งที่ถูกชะล้างมาจากดินชั้นบน ชั้นนี้ประกอบด้วยอนุภาคดินเหนียว เหล็ก อะลูมินั่มออกไซด์ และอินทรียวัตถุ ทำให้ดินชั้นนี้เหนียวกว่าและเข้มกว่าดินชั้นบน

C horizon เป็นชั้นที่ดินเริ่มเปลี่ยนสภาพกลายเป็นหิน กล่าวคือ ได้รับอิทธิพลจากระบวนการเกิดดินน้อยมาก และแทบไม่มีกิจกรรมของสิ่งมีชีวิต ชั้นนี้มีการสะสมของเกลือชนิดต่าง ๆ เช่น แคลเซียมคลอไรด์ และแมกนีเซียมคาร์บอเนต เป็นต้น

ชั้นดินที่ส่งผลต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์คือชั้น O และ A ซึ่งเป็นดิน 2 ชั้นบนสุดและเป็นชั้นที่มีการสะสมของซากพืชซากสัตว์ ทำให้ดินมีความอุมสมบูรณ์ไปด้วยสารอินทรีย์และแร่ธาตุต่าง ๆ ที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช อีกทั้งยังเป็นที่อยู่อาศัยให้กับ แบคทีเรีย เห็ด รา ยีสต์ หนอน ไส้เดือน และแมลงต่าง ๆ ซึ่งสิ่งมีชีวิตเหล่านี้นี้เป็นกลไกสำคัญในการหมุนเวียนสสารและพลังงานในระบบนิเวศ

ดินในแต่ละชั้นและในแต่ละระบบนิเวศมีเนื้อดิน (soil texture) ที่แตกต่างกัน โดยเนื้อดินหมายถึง องค์ประกอบเชิงกายภาพของดิน ซึ่งเกิดจากการรวมตัวกันของอนุภาคตะกอนหลายขนาด ได้แก่ อนุภาคทราย (Sand) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.05-1 มิลลิเมตร อนุภาคทรายแป้ง (Silt) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.002-0.05 มิลลิเมตร และอนุภาคดินเหนียว (Clay) ซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่า 0.002 มิลลิเมตร (Clarke, 1954) การรวมตัวกันของอนุภาคขนาดทราย ทรายแป้ง และดินเหนียว ในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ทำให้เกิดเป็นเนื้อดินชนิดต่าง ๆ โดยทั่วไปเนื้อดินอาจแบ่งเป็น 3 กลุ่มคือ ดินเหนียว ดินร่วน และดินทราย เนื้อดินที่แตกต่างกันมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเจริญเติบโตของพืช เพราะมีผลต่อคุณภาพของดิน ได้แก่ การระบายน้ำ ปริมาณธาตุอาหาร และความหลากหลายทางชีวภาพในดิน

ดินและสมบัติของดินส่งผลต่อการแพร่กระจายของพืชและสัตว์ในระบบนิเวศ ดินเป็นปัจจัยสำคัญต่อการเจริญเติบโตของพืชและสัตว์ โดยเป็นแหล่งแร่ธาตุ น้ำ และธาตุอาหาร ซึ่งจำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช เป็นที่ยึดเกาะให้พืชสามารถยืดลำต้นขึ้นสูงจากพื้นดินได้ เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยและที่หลบภัยให้แก่สัตว์หลายชนิด และยังเป็นที่ยึดเกาะให้กับสัตว์ต่าง ๆ โดยอิทธิพลของของดินต่อสิ่งมีชีวิตสามารถแบ่งออกเป็น 2 ประการใหญ่ ๆ ได้แก่ อิทธิพลต่อการดำรงชีวิตของพืช และอิทธิพลต่อการดำรงชีวิตของสัตว์ (Kimmins, 1997)

อิทธิพลต่อการดำรงชีวิตของพืช

ดินเป็นแหล่งยึดเหนี่ยวให้แก่พืช (anchorage) พื้นผิวที่หยาบจะช่วยทำให้รากของพืชสามารถชอนไชลงไปใต้ดินได้ลึกขึ้น และสามารถแผ่กระจายรากออกไปได้ในวงกว้าง ช่วยทำให้ต้นไม้สามารถยึดเกาะและสามารถชูลำต้นขึ้นไปในอากาศเพื่อรับแสงและทำงานสังเคราะห์แสง แต่อย่างไรก็ตามความแข็งแรงของรากไม่ได้ขึ้นอยู่กับลักษณะของเนื้อดินเพียงอย่างเดียวเท่านั้น แต่ขึ้นอยู่กับสมบัติอื่น ๆ ร่วมด้วย ได้แก่ ปริมาณอากาศในดินต้องมีมากเพียงพอต่อการหายใจของราก ความชื้นในดินต้องมีมากเพียงพอที่รากสามารถดูดซึมเพื่อใช้ในการเจริญเติบโต ธาตุอาหารและแร่ธาตุที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตต้องมีมากเพียงพอ ไม่มีการปนเปื้อนสารพิษ และอุณหภูมิไม่ต่ำต่ำจนเกินไป ข้อจำกัดเหล่านี้ทำให้รากสามารถหยั่งลงไปถึงเพียงแค่ดินชั้นบนเท่านั้น (topsoil) เนื่องจากดินชั้นที่ลึกลงไปเริ่มมีอาหารและธาตุอาหารจำกัด

ดินเป็นแหล่งความชื้นให้แก่พืช หนึ่งในบทบาทที่สำคัญของดินในระบบนิเวศคือ ดินทำหน้าที่ซึมซับและกักเก็บน้ำ เม็ดดินมีส่วนสำคัญในการยึดเหนี่ยวอนุภาคของน้ำไม่ให้เคลื่อนที่ลึกลงไปตามแรงโน้มถ่วงของโลก ขนาดอนุภาคของดินขนาดเล็กจะสามารถยึดเหนี่ยวอนุภาคของน้ำได้ดีกว่าเม็ดดินที่มีขนาดอนุภาคใหญ่กว่า ดังนั้นเนื้อดินที่ส่วนประกอบของอนุภาคดินเหนียวเป็นส่วนใหญ่จะสามารถเก็บกักน้ำในดินได้มาก ส่งผลให้ดินมีความชื้นสูงกว่าเนื้อดินประเภทอื่น ๆ ความชื้นในดินจะส่งเสริมให้พืชสามารถดูดซึมน้ำเพื่อใช้ในการเจริญเติบโตได้มากขึ้น โดยแรงที่ใช้การกระบวนการดูดซึมของน้ำเรียกว่า water potential ซึ่งเป็นพลังงานศักย์ของน้ำที่ใช้ในการเคลื่อนที่ของโมเลกุลน้ำจากรากไปยังส่วนต่าง ๆ ของพืช อย่างไรก็ตามพืชแต่ละชนิดต้องการความชื้นในดินไม่เท่ากัน ถ้าความชื้นในดินต่ำมาก ๆ (เนื้อดินประกอบด้วยอนุภาคทรายเป็นส่วนใหญ่) จะเกิดสภาวะแห้งแล้ง พืชส่วนใหญ่จะไม่สามารถเจริญเติบโตได้ มีเพียงพืชบางชนิดที่สามารถทนต่อความแห้งแล้งที่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ เช่น ต้นกระบองเพชร เป็นต้น ในทางตรงกันข้ามถ้าความชื้นในดินมีมากเกินไป (เนื้อดินประกอบด้วยอนุภาคดินเหนียวเป็นส่วนใหญ่) พืชบางชนิดอาจตายลง เนื่องจากในดินเกิดสภาวะการขาดแคลนอากาศ ไม่เพียงพอต่อการหายใจของราก และยังอาจส่งผลให้เกิดการละลายของสารพิษที่สะสมอยู่ในดิน ทำให้ยังยั้งและทำลายการเจริญเติบโตของพืช ดังนั้นลักษณะของดินที่มีการระบายได้ดี แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถเก็บกักน้ำและความชื้นเอาไว้ได้มากพอต่อการเจริญเติบโตของพืช จะส่งผลให้ในบริเวณนั้นพืชเจริญเติบโตได้ดี มีพืชหลากหลายชนิด และเขียวชอุ่มไปด้วยพืช

ดินและสารอาหารในดินส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช พืชจำเป็นต้องใช้ธาตุอาหารและแร่ธาตุในการสร้างสารชีวโมเลกุลภายในเซลล์ เช่น กรดอะมิโน กรดนิวคลีอิก ไขมัน ผนังเซลเป็นต้น ทั้งนี้รวมถึง ลิกนิน และเซลลูโลส ซึ่งเป็นองค์ประกอบสำคัญของเยื่อไม้ โดยธาตุอาหารที่มักจะพลเป็นปัจจัยจำกัดในการเจริญเติบโตของพืชคือ ไนโตรเจน และฟอสฟอรัส ถ้าพืชขาดไนโตรเจน สีของใบจะกลายเป็นสีเหลืองหรือเปลี่ยนเป็นสีน้ำตาลก่อนร่วงจากต้น ส่งผลต่อความสามารถในการสังเคราะห์ของพืช และเมื่อพืชขาดฟอสฟอรัส ต้นจะแคระแกร็น ใบมีสีเขียวคล้ำ และรากของพืชชะงักการเจริญเติบโต ส่งผลให้พืชมีการดูดซึมน้ำและธาตุอาหารน้อยลง ไม่สามารถผลิดอกและออกผลได้ อย่างไรก็ตามมีพืชบางชนิดที่สามารถเจริญเติบในดินที่ขาดไนโตรเจน เช่น ต้นหม้อข้าวหม้อแกงลิง มีการปรับสภาพให้ใช้ไนโตรเจนจากสิ่งมีชีวิต ส่วนแหนแดงและสาหร่ายข้าวเหนียวจะสามารถตรึงไนโตรเจนจากอากาศได้

อิทธิพลต่อการดำรงชีวิตของสัตว์

ดินส่งผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อมต่อสัตว์ ผลกระทบทางตรงคือดินเป็นที่ยึดเกาะและแหล่งที่อาศัยของสัตว์ สัตว์บางชนิดไม่สามารถขุดหลุมหรือโพรงเพื่ออยู่อาศัยในดินที่ประกอบไปด้วยหินจำนวนมากได้ เช่น ในขณะเดียวกันสัตว์บางชนิดก็ต้องการหินเป็นแหล่งยึดเกิดเพื่ออยู่อาศัย เช่น หอยแมลงภู่ เพรียง และปะการัง เป็นต้น ในดินที่มีอุณหภูมิต่ำเกินไป สัตว์ก็ไม่สามารถอาศัยอยู่ได้ โดยสัตว์บางชนิดต้องขุดดินเพื่อใช้เป็นแหล่งที่อยู่อาศัยในช่วงจำศีล นอกจากนี้ในระบบนิเวศทางน้ำคุณภาพดินตะกอนยังส่งผลต่อการแพร่กระจายของสัตว์หน้าดินที่อาศัยอยู่ในน้ำ (benthos) เช่น หนอนตัวกลมและหอยแครงมักอยู่อาศัยในโคลนเลน หอยลายมักอยู่อาศัยในพื้นท้องน้ำที่ประกอบด้วยโคลนและทราย และปะการังต้องการพื้นท้องทะเลที่แข็งไม่อ่อนนุ่ม เป็นต้น

ส่วนผลกระทบทางอ้อมของดินต่อสัตว์ คือ สัตว์บางชนิดต้องการกินพืชเป็นอาหาร เป็นพืชจะเจริญเติบโตได้งอกงามก็ขึ้นอยู่กับสมบัติของดิน ดังนั้นถ้าดินเกิดความแห้งแล้ง ขาดความชื้น ไม่มีน้ำและแร่ธาตุ พืชก็ไม่สามารถเจริญเติบโตได้ ส่งให้สัตว์กินพืชไม่มีอาหารเพียงพอต่อการดำรงชีวิต นอกจากนี้สัตว์บางชนิดก็กินแร่ธาตุที่อยู่ในดินเป็นอาหาร เช่น ช้าง และกวาง มักมากินดินโป่งเป็นอาหาร เพื่อเพิ่มแร่ธาตุให้แก่ร่างกาย

ไฟ

ปัจจุบันนักนิเวศวิทยาถือว่าไฟเป็นปัจจัยจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่งไม่น้อยกว่าปัจจัยอื่น ๆ ถ้าหากมีการใช้ไฟอย่างเหมาะสมถูกต้อง ไฟจะเป็นปัจจัยที่สำคัญและเป็นประโยชน์ในการจัดการทรัพยากรธรรมชาติ โดยเฉพาะทรัพยากรป่าไม้ ไฟป่า (forest fire) มักเกิดขึ้นจากน้ำมือมนุษย์และเกิดขึ้นเป็นประจำจนกลายเป็นปัจจัยทางธรรมชาติ ไฟป่าเกิดขึ้นจากองค์ประกอบสามสิ่งคือ เชื้อเพลิงที่มีมากพอและมีความต่อเนื่อง พร้อมทั้งอยู่ในสภาพที่แห้งและสามารถติดไฟได้ ความร้อนที่สูงพอที่จะทำให้เกิดไฟขึ้นได้ และก๊าซออกซิเจนต้องมีมากพอที่จะใช้ในการสันดาป ไฟที่เกิดขึ้นในระบบนิเวศมี 3 ประเภท ได้แก่ (อุทิศ กุฏอินทร์, 2542)

1) ไฟเรือนยอด (crown fires) หมายถึง ไฟที่ลุกลามตามเรือนยอดของหมู่ไม้ที่หนาแน่น ลามเร็ว (ภาพที่ 2) ไฟชนิดนี้ลามได้เร็วที่สุด และทำลายสังคมของสิ่งมีชีวิตได้อย่างกว้างขวาง หลังจากเกิดไฟชนิดนี้จึงต้องใช้เวลานานในการเกิดสังคมของสิ่งมีชีวิตขึ้นใหม่

2) ไฟผิวดิน (surface fires) หมายถึง ไฟที่เผาเศษไม้และใบไม้ที่อยู่บนดิน รวมถึง เมล็ดพันธุ์ไม้เล็ก ๆ (ภาพที่ 3) ผลจากการเกิดไฟชนิดนี้ไม่รุนแรงเท่าไฟเรือนยอด เนื่องจากสิ่งมีชีวิตทนต่อไฟชนิดนี้ได้ และถ้าเกิดไฟผิวดินไม่มากนักจะเป็นผลดีต่อการย่อยสลายซากอินทรีย์โดยแบคทีเรีย เป็นการเพิ่มแร่ธาตุในดิน

3) ไฟพื้นดิน (ground fires) หมายถึง ไฟซึ่งเกิดจากการทับถมซากอินทรีย์เป็นจำนวนมาก ไฟประเภทนี้ไม่มีเปลว และเกิดขึ้นใต้ดิน หรือใต้กองเศษไม้ ใบไม้ จึงค่อย ๆ เผาไหม้อย่างช้า ๆ และใช้เวลานาน เป็นการทำลายรากพืช และสัตว์ที่อาศัยในดิน (ภาพที่ 4)

ไฟป่าทั้ง 3 ประเภท มักเกิดขึ้นเป็นครั้งคราวและมีการทำลายสิ่งมีชิวตทั้งพืชและสัตว์ไปพร้อม ๆ กัน ซึ่งจะเห็นว่าไฟป่าที่ส่งผลให้เกิดทำลายล้างสูงที่สุดคือไฟเรือนยอด ส่วนไฟผิวดินกลับมีประโยชน์ ในมุมมองของนิเวศวิทยาแล้วไฟผิวดินจะช่วยกำจัดขยะ วัชพืช และเศษไม้และใบไม้ที่ทับถมอยู่ ซึ่งเป็นการเปิดโอกาสให้พืชและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ได้เจริญขึ้นมาแทนที่ใหม่ โดยผลกระทบที่เกิดจากการเกิดไฟป่าสามารถแบ่งออกเป็น 3 กลุ่ม ได้แก่ ผลกระทบต่อดิน ผลกระทบต่อพืช และผลกระทบต่อสัตว์ (Kimmins, 1997, p. 298 – 309)

ผลกระทบของไฟป่าต่อดิน

การเกิดไฟป่าทุกประเภทส่งผลให้สมบัติของดินเปลี่ยนแปลงไป โดยไฟป่าส่งผลให้ดินสูญเสียสารอินทรีย์จำนวนมาก ไฟป่าจะช่วงเร่งปฏิกิริยาย่อยสลายสารอินทรีย์ให้เกิดขึ้นเร็วยิ่งขึ้น ทำให้ซากพืชซากสัตว์ที่สะสมอยู่ที่ผิวดินและใต้ดินกลายสภาพเป็นสารอนินทรีย์ต่าง ๆ และถ้าไฟป่าที่รุนแรงมาก ๆ อาจเปลี่ยนรูปของฮิวมัสในดินได้

หลังจากการเกิดไฟป่าโครงสร้างและช่องว่างในดินจะเกิดการเปลี่ยนแปลง โดยไฟผิวดินที่ไม่มีความรุนแรงมากนักจะไม่ส่งผลกระทบต่อโครงสร้างและช่องว่างภายในดิน แต่ไฟป่าที่มีกำจัดสิ่งที่อยู่ผิวดินทั้งหมด สิ่งผลให้ผิวดินเปิดโล่ง เมื่อเกิดฝนตก แรงตกกระทบของเม็ดฝนทำให้เกิดชะล้างพังทลายของหน้าดิน ลดการซึมซับน้ำผิวดิน และเกิดน้ำไหลบ่าบนผิวดิน (surface runoff) นอกจากนี้เถ้าที่เกิดจากไฟป่ายังส่งผลให้ดินเกิดสภาวะเป็นเบสอ่อน ๆ ซึ่งส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช

ดินมีความชื้นลดลงเมื่อเกิดไฟป่า ทั้งนี้เนื่องจากไฟป่าทุกประเภททำลายพืชคลุมดินและทำลายล้างสารอินทรีย์ (ซากพืชซากสัตว์) ซึ่งช่วยปกคลุมดินและอุ้มน้ำในดินทำให้ดินเกิดความชุ่มชื้น ดังนั้นเมื่อไม่มีพืชคลุมดินและสารอินทรีย์เหล่านี้ ดินก็จะสูญเสียน้ำ และเกิดความแห้งแล้ง สุดท้ายส่งผลให้การแทรกซึมของน้ำลงสู่ชั้นดิน (infiltration) ลดลง นอกจากนี้ไฟป่ายังก่อให้เกิดเถ้าถ่านไปอุดตันช่องว่างภายในดิน ตอไม้ที่ถูกเผา และซากไม้ที่แตกหักพังทลาย จะกีดกันไม่ให้น้ำไหลแทรกซึมลงสู่ชั้นดิน

ไฟป่าส่งผลให้ผิวดินมีอุณหภูมิเพิ่มสูงขึ้นทั้งในระยะสั้นและระยะยาว ในระยะสั้น เมื่อสำรวจอุณหภูมิของดินหลังจากที่เกิดไฟป่าโดยทันที่ พบว่าความร้อนจากไฟป่าส่งผลให้ผิวดินสูงถึง 350-900 องศาเซลเซียส และอุณหภูมิจะลดลงเมื่อเวลาผ่านไป ส่วนในระยะยาว ไฟป่าจะทิ้งเถ้าถ่านที่มีสีดำไว้บนผิวดิน ทำให้เกิดการดูดซับรังสีความร้อนจาดวงอาทิตย์ไว้เพิ่มมากขึ้น นอกจากนี้ไฟป่ายังลดการสะสมสารอินทรีย์ในดิน ลดพื้นที่ที่เป็นร่มเงา และเพิ่มพื้นที่การรับแสง สิ่งเหล่านี้ส่งให้อุณหภูมิของดินเพิ่มสูงขึ้น

เมื่อเกิดไฟป่าดินจะสูญเสียไอออนที่เป็นประจุลบ (anions) เช่น N3-, P3- และ Cl- มากกว่าสูญเสียไอออนที่เป็นประจุบวก (cations) เช่น Ca2+, K+ และ Mg2+ ทำให้ดินเกิดสภาวะความเป็นเบส นอกจากนี้เถ้าถ่านจากไฟป่ายังมีสมบัติเป็นเบส ทำให้เพิ่มความเป็นเบสของดิน

ความร้อนจากการเกิดไฟป่าส่งผลให้ดินสูญเสียธาตุอาหารและแร่ธาตุที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช ไฟป่าทำให้องค์ประกอบทางเคมีเปลี่ยนแปลงไป โดยสารอินทรีย์ในดินที่ถูกเผาจะเปลี่ยนรูปไปเป็นก๊าซคาร์บอนไดอกไซด์ และปลดปล่อยธาตุอาหาร เช่น ไนโตรเจน ฟอสฟอรัส ซัลเฟอร์ โพแทสเซียม และโบรอน สู่ชั้นบรรยากาศในรูปของก๊าซ นอกจากนี้ธาตุอาหารยังสามารถสูญเสียไปเนื่องจากลมพัดพาขี้เถ้าออกจากพื้นที่ หรือเกิดการไหลบ่าของน้ำบนผิวดิน

ผลกระทบของไฟป่าต่อพืช

การเกิดไฟป่าส่งผลให้พืชมีการปรับตัวเพื่อความอยู่รอด โดยมีการพัฒนารูปร่าง การเจริญเติบโต การออกดอก การออกผล และหยุดการเจริญเติบโตชั่วคราว (dormant) ยกตัวอย่างเช่น พืชบางชนิดมีการสร้างเปลือกไม้ที่หนาทนทานต่อไฟป่า พืชบางชนิดปรับตัวโดยการลดความสามารถติดไฟของเนื้อเยื่อ พืชหลายชนิดมีการป้องกันตาเจริญในขณะที่ถูกไฟจนยอดตายไป เมื่อไฟมอดลงแล้วต้นไม้จะสามารถแตกกิ่งหรือหน่อจากส่วนที่ยังมีชีวิตอยู่กลับมาเจริญเติบโตได้ใหม่

ต้นไม้บางชนิดปรับเปลี่ยนช่วงเวลาการออกดอกและการขยายพันธุ์ให้รอดพ้นจากการเกิดไฟป่า ได้แก่ การออกดอกก่อนเกิดไฟป่า (precocious flowering) กล่าวคือการลดระยะเวลาตั้งแต่ช่วงงการงอกมาใหม่จนเติบโตให้มีดอกได้อีกครั้งก่อนเกิดไฟป่าครั้งต่อไป และการสร้างเมล็ดพันธุ์ที่มีความทนไฟ เช่น เปลือกของลูกสน จะละลายหรือปริออกเมื่ออุณหภูมิสูงกว่า 60 องศาเซลเซียส และสามารถทนต่อความร้อนได้ 370 องศาเซลเซียส เป็นเวลา 60 วินาที ดังนั้นต้นไม้ตระกูลสนจึงสามารถเจริญเติบโตได้ในพื้นที่ที่เกิดไฟป่าเป็นประจำ นอกจากนี้ยังมีพืชบางชนิดมีเปลือกเมล็ดที่แข็งและทนอยู่ในดินได้นาน การเกิดไฟป่ารุนแรงทำให้พื้นที่เปิดโล่ง และเกิดการงอกของต้นอ่อนทันที เป็นการช่วยในการขยายพันธุ์ของพืชจำพวกนี้

ผลกระทบของไฟป่าต่อสัตว์

ความร้อนและควันจากไฟป่าส่งผลให้สัตว์ไม่สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ สัตว์อ่อน เช่น ลูกนก ไข่ และสัตว์ที่เคลื่อนที่ได้ช้า มักตายด้วยไฟป่า สัตว์หลายชนิดสามารถปรับตัวเพื่อหลบหลีกไฟป่าได้หลายวิธี เช่น สัตว์จำพวกกิ้งก่า แย้ จิ้งจก ตุ๊กแก และงู มักมุดลงดินเพื่อลงไปอยู่รูที่ลึกพอสมควร เมื่อไฟป่าที่ผ่านพ้นไปอย่างรวดเร็วจะไม่ทำให้อุณหภูมิในรูเปลี่ยนแปลงและยังมีออกซิเจนเพียงพอต่อความอยู่รอด สัตว์บางชนิดจะวิ่งเข้าหาน้ำหรือป่าดิบชื้นที่ปลอดไฟ นอกจากนี้ไฟป่ายังทำลายที่หลบซ่อน ที่อยู่อาศัย ความชื้นของที่อาศัย และแหล่งน้ำ ต้นไม้ที่ตายลงทำให้เปิดพื้นที่รับแสงมากขึ้น ทำให้เกิดความร้อนและความแห้งแล้ง ซึ่งสัตว์บางชนิดไม่สามารถทนต่อสภาวะเหล่านี้ได้

ดังนั้นอาจกล่าวได้ว่าผลกระทบของไฟป่ามีทั้งด้านที่เป็นประโยชน์และด้านที่ทำลายล้าง โดยข้อดีของไฟป่า ได้แก่ ช่วยในการงอกของเมล็ดพืช ความร้อนจากไฟป่าจะทำให้เปลือก ฝัก โคน ที่หนาปริแตกออก ช่วยในการกำจัดวัชพืช เช่น หญ้า เพื่อให้เมล็ดพืชที่ตกลงมาสามารถงอกใหม่ได้ง่ายขึ้น และถ้าไฟป่าไม่รุนแรงมากนัก จะช่วยเร่งปฏิกิริยาการย่อยสลายของจุลินทรีย์ ส่วนข้อเสียของไฟป่า ได้แก่ ทำให้พืชและสัตว์ตายเป็นจำนวนมาก (รวมถึงสิ่งมีชีวิตในดิน) เกิดการพังทลายของดินภายหลังจากการเกิดไฟป่า เมล็ดและกล้าไม้บางชนิดถูกทำลาย เถ้าถ่านทำให้ผิวดินเป็นเบสอ่อน ๆ ไม่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชบางชนิด และทำให้ป่าโล่ง มีแสงมากกว่าเดิม อาจไม่เหมาะสมต่อการเจริญเติบโตของพืชบางชนิด

เอกสารอ้างอิง

อุทิศ กุฏอินทร์. (2542). นิเวศวิทยา พื้นฐานเพื่อการป่าไม้. กรุงเทพฯ: คณะวนศาสตร์มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์.

Clarke, G.L. (1954). Elements of Ecology. Singapore: Toppan Printing.

Government of Canada. (2019). Fire Management. Retrieved Sep 30, 2019 https://www.pc.gc.ca/en/nature/science/conservation/feu-fire

Kimmins, J.P. (1997). Forest Ecology: A Fundamental for Sustainable Management (2nd edition). USA: Prentice-Hall.

Miller, G.T.Jr. (2006). Environmental Science. USA: Thomson Learning.

USGS. (2019). A fire burns along the ground in a ponderosa pine forest, New Mexico. Retrieved Sep 30, 2019 https://www.usgs.gov/media/images/a-fire-burns-along-ground-a-ponderosa-pine-forest-new-mexico

จัดทำโดย

ผศ.ดร. ชยารัตน์ ศรีสุนนท์

อาจารย์ประจำสาขาวิชาการจัดการทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏบ้านสมเด็จเจ้าพระยา

E-mail: [email protected]

Uncategorized

ผลกระทบของ “ดิน และ ไฟป่า” ต่อการแพร่กระจายสิ่งมีชีวิต

ผศ.ดร.ชยารัตน์ ศรีสุนนท์