ความสัมพันธ์ระหว่างป่าไม้ ดิน และน้ำในบริเวณต้นน้ำ

ความสัมพันธ์ระหว่างป่าไม้ ดิน และน้ำในบริเวณต้นน้ำลำธาร

ในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธาร ป่าไม้ ดิน และน้ำ ถือเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่จำเป็นต้องมีความสมดุล และมีความสัมพันธ์ เกี่ยวข้องกันอย่างใกล้ชิด หากทรัพยากรดังกล่าวอย่างใดอย่างหนึ่งถูกทำลายสูญเสียไป ความสมดุลระหว่างกันที่มีอยู่ ย่อมจะมีการเปลี่ยนแปลง และอาจทำให้พื้นที่ต้นน้ำลำธารนั้น เสื่อมความอุดมสมบูรณ์ลงอย่างรวดเร็ว เช่น การบุกรุกแผ้วถางป่าไม้ อันเป็นทรัพยากรหลักในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธาร เป็นเหตุให้ผิวดินขาดสิ่งปกคลุม ในการช่วยรักษาความชุ่มชื้น และช่วยดูดซึมน้ำ ซึ่งจะมีผลให้เกิดน้ำไหลบ่าไปบนผิวดินอย่างรวดเร็ว จนกัดเซาะพังทลายดินผิวหน้าให้เสื่อมคุณภาพ และอาจเกิดปัญหาน้ำท่วมอย่างฉับพลัน ในบริเวณพื้นที่ราบทางตอนล่างตอนช่วงฤดูฝน หากในฤดูแล้ง ลำน้ำลำธารเหล่านั้น กลับขาดแคลนน้ำใช้ แม้เพียงเพื่อการอุปโภคบริโภคสำหรับประชาชน ตามที่ปรากฏให้เห็นในทุกภาคของประเทศไทยในปัจจุบัน

๑. ป่าไม้ทำหน้าที่อนุรักษ์ดินและน้ำ 

ป่าไม้ หมายถึง พันธุ์ไม้ชนิดต่างๆ ที่มีการเจริญเติบโต รวมอยู่ในอาณาบริเวณเดียวกัน หากในพื้นที่บริเวณต้นน้ำลำธารมีต้นไม้ขึ้นอยู่อย่างหนาแน่นแล้ว สภาพเช่นนี้จะมีอิทธิพลต่อสภาพดินฟ้าอากาศ และสิ่งแวดล้อมในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธารดังกล่าว ป่าไม้ในประเทศไทยมีอยู่หลายประเภท ทั้งป่าดงดิบ และป่าไม้ผลัดใบ

๑.๑ ป่าดงดิบหรือป่าไม่ผลัดใบ 

ประกอบด้วยพันธุ์ไม้ที่มีใบเขียวชอุ่มตลอดปี มีอยู่ เกือบทุกภาคของประเทศ ในบริเวณพื้นที่ ซึ่งมีระดับความสูงประมาณระดับน้ำทะเลจนถึงยอดเขา ที่มีอากาศเย็นชื้น และดินมีความอุดมสมบูรณ์ มาก ได้แก่ ป่าดงดิบชื้น ป่าดงดิบแล้ง ป่าดงดิบเขา ป่าสน และป่าชายเลนน้ำเค็ม

๑.๒ ป่าผลัดใบ 

ประกอบด้วยพันธุ์ไม้ ที่มีการสลัดใบทิ้งในฤดูแล้ง พบอยู่ทั่วไปนอกจาก ทางภาคใต้ ทั้งในบริเวณพื้นที่ราบและแถบภูเขา ที่มีความสูงต่ำกว่าหนึ่งพันเมตรจากระดับน้ำทะเล ได้แก่ ป่าเบญจพรรณ ป่าแดงหรือป่าเต็งรัง และ ป่าทุ่งหรือป่าหญ้า

พื้นที่บริเวณต้นน้ำลำธารซึ่งปกคลุมด้วย ป่าไม้ที่มีความสมบูรณ์ ป่าไม้จะทำหน้าที่อนุรักษ์ ดินและน้ำได้อย่างมีประสิทธิภาพ 

ในด้านการอนุรักษ์ดิน ป่าไม้จะช่วยรักษา สภาพดินทั่วบริเวณต้นน้ำลำธารได้ทั้งโดยทางตรง และทางอ้อม ที่สำคัญได้แก่ การช่วยรักษาคุณสมบัติทางฟิสิกส์และลักษณะของดิน ตลอดจน คุณค่าของธาตุอาหารในดิน โดยใบไม้และซากพืช ที่เน่าเปื่อยผุพังแล้ว จะทำหน้าที่ในการดูดซับน้ำ และลดอัตราการกัดเซาะพังทลายของดิน และสามารถเพิ่มความอุดมสมบูรณ์ให้กับดินอย่างประมาณค่ามิได้

สำหรับการอนุรักษ์น้ำในบริเวณต้นน้ำลำธาร ต้นไม้ทุกชนิดจะมีบทบาทสำคัญต่อการช่วยอนุรักษ์น้ำ ตั้งแต่เมื่อเริ่มมีฝนตกลงมาในพื้นที่ป่า ความรุนแรงของฝนจะถูกสกัดกั้นด้วยเรือน ยอดของต้นไม้และใบไม้ มิให้เม็ดฝนจำนวนมาก ตกกระแทกผิวดินได้โดยตรง เป็นการช่วยป้องกัน มิให้น้ำไหลกัดเซาะพังทลายดินผิวหน้าไปจนดิน เสื่อมคุณภาพ เมื่อน้ำฝนถูกเรือนยอดของต้นไม้ และใบไม้สกัดกั้นไว้ จะทำให้น้ำฝนจำนวนหนึ่ง ติดค้างอยู่บนใบไม้ และเรือนยอดของต้นไม้ดังกล่าว โดยที่อีกส่วนหนึ่งจะไหลลงตามลำต้นและตกผ่าน เรือนยอดลงสู่พื้นดิน ซึ่งน้ำฝนส่วนที่ตกลงสู่พื้นดิน นี้เศษไม้ใบไม้ที่ร่วงหล่นทับถมผุพังอยู่บนผิวหน้าดิน จะดูดซับไว้ก่อน แล้วจึงค่อยๆ ไหลซึมลงไปเก็บ สะสมอยู่ตามช่องว่างของดิน หรือไหลออกสู่ ลำธารและลำห้วยต่อไป

จึงสรุปได้ว่า สำหรับพื้นที่ป่าธรรมชาติ ที่มีความสมบูรณ์ในบริเวณต้นน้ำลำธารนั้น แม้ว่า สภาพภูมิประเทศจะเป็นภูเขาสูงชันเพียงใด ป่าไม้ก็สามารถช่วยอนุรักษ์ดินและน้ำ ได้อย่างมีประสิทธิภาพยิ่ง ความร่วนซุยของดินในพื้นที่ ป่าไม้และซากผุพังของพืช จะทำให้น้ำถูกดูดซับ และช่วยให้น้ำไหลลงในดินได้จำนวนมาก ซึ่งนอกจากจะเกิดผลดี ต่อการลดปัญหาอุทกภัยระหว่างฤดูฝน ได้เป็นอย่างดีแล้ว ในฤดูแล้งลำน้ำ ลำธารเหล่านั้น ก็จะมีน้ำไหลหล่อเลี้ยงตลอดเวลาอีกด้วย

๒. ดินเป็นอ่างเก็บน้ำธรรมชาติ 

ดิน เกิดจากการแตกสลายผุพังของหิน โดยกระบวนการธรรมชาติ ในด้านการเกษตร ดินจะเป็นวัตถุบนผิวโลก ที่มีประโยชน์ ในการค้ำจุนพืช เป็นตัวกลางที่พืชใช้สำหรับยึดลำต้น และเป็นแหล่งน้ำแหล่งอาหาร ซึ่งจะมีผลต่อการเจริญเติบโต และการแพร่กระจายของพืชพันธุ์ต่างๆ

โดยทั่วไป ดินประกอบด้วยเม็ดดินที่มี ขนาดต่างๆ กัน และอาจมีส่วนประกอบแตกต่างกันไป ตามแต่ละพื้นที่ เม็ดดินจะเรียงตัว หรือจับกันเป็นก้อนดิน และเกิดเป็นช่องว่างมากมาย ในระหว่างเม็ดดิน โดยมีน้ำและอากาศเข้าไปอยู่ได้ ดังนั้น ในดินจึงมีส่วนประกอบทั้งของแข็ง คือ เม็ดดิน ของเหลวคือน้ำ และก๊าซคืออากาศ เป็นหลัก สำหรับดินซึ่งประกอบด้วยเม็ดดิน ที่มีขนาดโต ช่องว่างระหว่างเม็ดดินจะมีขนาดใหญ่ เช่น ดินทราย ส่วนดินเหนียวซึ่งประกอบด้วยเม็ดดินขนาดเล็ก ช่องว่างระหว่างเม็ดดินจะมีขนาดเล็กมาก เป็นปฏิภาคตามกันไป แต่ถ้าจะเปรียบเทียบถึงปริมาตรช่องว่างทั้งหมด ระหว่างดินทรายกับดินเหนียวในก้อนดิน ที่มีขนาดเท่ากันแล้ว เราพบว่า ดินทรายนั้น มีปริมาตรช่องว่างรวมทั้งหมด น้อยกว่าดินเหนียว ด้วยเหตุนี้ดินทรายจึงมีลักษณะโปร่ง มีการซึม และการระบายน้ำดีกว่าดินเหนียว แต่ขณะเดียวกัน ดินเหนียวมีความสามารถดึงดูดซับน้ำให้ แฝงอยู่ในดินได้มากกว่าดินทราย

จึงกล่าวได้ว่า ดินคืออ่างเก็บน้ำขนาดเล็ก สำหรับพืช สามารถรับน้ำบนผิวดินที่ซึมเคลื่อนที่ลง ด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก และแรงดูดซับ อันเนื่องมาจากความแห้งของเม็ดดิน เข้าไปบรรจุในช่องว่างทั้งหมดของดิน ซึ่งอัตราการซึมของน้ำลงในดิน จะมีมากหรือน้อย ย่อมมีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อดิน โครงสร้างของดิน สภาพของผิวดิน ความชื้นในดินก่อนฝนตก ตลอดจน ปริมาณน้ำที่มีอยู่บนผิวดิน

น้ำที่บรรจุในช่องว่างของดินจะยึดติดกับ เม็ดดินด้วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ กับโมเลกุลของเม็ดดิน ร่วมกับแรงยึดเหนี่ยว ระหว่างโมเลกุลของน้ำ รวมเป็นแรงดูดซับน้ำ ทั้งหมดไว้ ถ้าหากน้ำเข้าไปแทนที่อากาศจนเต็ม ช่องว่างแล้ว เราเรียกดินสภาพนั้นว่าดินอิ่มตัวด้วย น้ำ ซึ่งเป็นปริมาตรน้ำจำนวนมากที่สุดที่ดินสามารถเก็บกักไว้ได้ และจะพยายามไหลหรือเคลื่อนที่ ไปยังที่ต่ำด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกเสมอ

ในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธาร เมื่อมีการ บุกรุกแผ้วถางป่าเพื่อนำที่ดินมาใช้ทำการเกษตร ผลเสียที่เกิดกับดินในบริเวณต้นน้ำลำธารนั้น นอก จากดินผิวหน้าจะถูกน้ำกัดเซาะพังทลายอย่าง รุนแรงจนเป็นเหตุให้ดินเสื่อมคุณภาพแล้ว ทั่ว บริเวณพื้นที่ดังกล่าวย่อมได้รับผลกระทบจากการ ที่ดินสามารถเก็บกักน้ำมีปริมาณน้อยลงกว่าตอน ที่มีป่าปกคลุมด้วยเช่นกัน ทั้งนี้เพราะการแผ้วถาง ป่าจะทำให้ผิวดินขาดอินทรียวัตถุตามธรรมชาติ และเมื่อถูกรบกวนจากการใช้เครื่องมือตลอดจน การเหยียบย่ำของคนและสัตว์ด้วย ผิวดินจะมี ความแน่นเพิ่มขึ้น จึงเป็นเหตุให้อัตราการซึม ของน้ำลงในดินมีค่าลดน้อยลง ซึ่งเป็นผลให้ ลำน้ำลำธารไม่มีน้ำไหลในฤดูแล้ง ดังที่ปรากฏ อยู่ทั่วไปในปัจจุบัน

๓. น้ำในลำธาร 

ลำธาร เป็นแหล่งรวบรวมน้ำตามธรรมชาติ ซึ่งไหลมาจากที่ต่างๆ น้ำในลำธารส่วนใหญ่จะเกิดจากน้ำที่ไหลมาบนผิวดิน และบางส่วนซึมออกมาจากดิน เรียกว่า "น้ำท่า" โดยปริมาณ และสภาพน้ำท่าที่ไหลในลำน้ำธรรมชาติตามฤดูกาลต่างๆ จะมีความแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบที่สำคัญหลายประการ ดังต่อไปนี้

๓.๑ สภาพฝนที่ตกในพื้นที่ลุ่มน้ำ 

สภาพฝนที่ตกในบริเวณพื้นที่ลุ่มน้ำ มีอิทธิพล โดยตรงต่อน้ำที่เกิดขึ้นในลำธาร ดังนี้ 

๓.๑.๑ ความเข้มของฝนที่ตก : ความเข้มของฝน หมายถึง ปริมาณน้ำฝนที่ตกใน หนึ่งหน่วยเวลา นิยมวัดเป็นมิลลิเมตรต่อนาที หรือมิลลิเมตรต่อชั่วโมง ความเข้มของฝนตก เมื่อมากกว่าอัตราการซึมของน้ำที่ไหลลงไปในดิน แล้ว ปริมาณน้ำท่าที่ไหลบนผิวดินจะเพิ่มขึ้น อย่างรวดเร็วตามอัตราการเพิ่มของฝนที่ตก อย่าง ไรก็ตาม ปริมาณน้ำท่าที่ไหลบนผิวดินอาจไม่เพิ่ม เป็นสัดส่วนโดยตรงกับจำนวนน้ำฝนที่เหลือจาก การซึมสูญหายลงไปในดินเท่าใดนัก ทั้งนี้เพราะ น้ำฝนที่เหลือดังกล่าวส่วนหนึ่งมักถูกเก็บขังใน ลักษณะน้ำนองในที่ลุ่มก่อนที่จะไหลหลากเป็น น้ำท่า

๓.๑.๒ ระยะเวลาที่ฝนตก : ระยะเวลาที่ฝนตกในพื้นที่ลุ่มน้ำมีส่วนสำคัญที่ จะทำให้เกิดน้ำท่วมหรือไม่ หรือจะเกิดเป็นจำนวน มากหรือน้อยเพียงใดเมื่อฝนตกครั้งหนึ่งๆ ระยะ เวลาที่ฝนตกยังมีส่วนเกี่ยวข้องต่อการลดอัตรา การไหลซึมของน้ำลงไปในดินด้วย ดังนั้น แม้ว่า อัตราความเข้มของฝนที่ตกในเขตพื้นที่ลุ่มน้ำจะ อยู่ในเกณฑ์ปานกลาง แต่ถ้าฝนตกเป็นระยะ เวลานานแล้ว ก็ย่อมจะเกิดน้ำท่าในลำธารมาก ได้เช่นกัน 

๓.๑.๓ การแผ่กระจายของฝน ที่ตกในบริเวณพื้นที่ลุ่มน้ำ : สภาพฝนที่ตกแผ่ กระจายอย่างสม่ำเสมอตลอดพื้นที่ลุ่มน้ำ มักจะ ทำให้เกิดน้ำท่าไหลมาจำนวนมาก สำหรับลุ่ม- น้ำขนาดใหญ่การเกิดน้ำท่วมอาจจะเนื่องมาจาก ฝนธรรมดาที่ตกครอบคลุมพื้นที่ส่วนใหญ่ของลุ่มน้ำ มากกว่าฝนที่ตกหนักแต่ตกไม่กระจายตลอดทั่วทั้ง พื้นที่ลุ่มน้ำ 

๓.๒ ลักษณะและส่วนประกอบของ พื้นที่ลุ่มน้ำ 

ลักษณะรูปร่างของพื้นที่ลุ่มน้ำซึ่ง ได้แก่ขนาดความยาวและความกว้างของพื้นที่ ลุ่มน้ำโดยเฉลี่ย ระดับความสูง ความลาดชันของ พื้นที่ และแนวทิศทางของพื้นที่ลุ่มน้ำ ตลอดจน ส่วนประกอบภายในพื้นที่ลุ่มน้ำแต่ละแห่ง เช่น ชนิดของดิน สภาพพืชที่ขึ้นปกคลุมพื้นที่ และ ความชุ่มชื้นของดินก่อนการเกิดฝนตก ต่างก็ เป็นปัจจัยสำคัญซึ่งมีอิทธิพลต่อการเกิดน้ำท่าใน ลำน้ำลำธารต่างๆ