แบบฟอรม์สรุปผลงานวจิยั/โครงการวจิยั 1 หน้ากระดาษ A4

1. ชื่อผลงาน/โครงการ การประเมนิความสมดลุของน้ำ�าในระบบนิเวศแหล่งต้นน้ำ�าและแนวทางการจดัการทรพัยากรน้ำ�าแบบมสีว่นรว่มของภาคประชาชน ภายใต้การเปล่ียนแปลงสภาพภมูอิากาศและภัยพบิติัจากดินถล่ม

2. ชื่อผลงาน/โครงการ Water Balance Evaluation in Upstream Ecosystems and Guideline for Public Participatory Water Resources Management under Climate Change and Landslide

3. ชื่อ นามสกลุ นักวจิยั รองศาสตราจารย ์ดร.จรณัธร บุญญานุภาพ4. ชื่อ นามสกลุ นักวจิยั Assoc. Prf. Dr.Jaruntorn

Boonyanuphap5. ท่ีอยูท่ี่ติดต่อได้ คณะเกษตรศาสตร ์ทรพัยากรธรรมชาติและสิง่

แวดล้อม มหาวทิยาลัยนเรศวร ต้ำาบลท่าโพธิ ์อ้ำาเภอเมอืง จงัหวดัพษิณุโลก เบอรโ์ทร 055962732 อีเมล์ charuntornb@nu.ac.th

6. ชื่อหน่วยงาน มหาวทิยาลัยนเรศวร7. ปี พ.ศ. ท่ีด้ำาเนินการเสรจ็ 25608. ค้ำาค้น keyword สมดลุน้ำ�า การสกัดกั�นน้ำ�าฝนของเรอืนยอด น้ำ�าไหล

ตามล้ำาต้น น้ำ�าในดิน ArcWAT ดินถล่ม / Water balance, Canopy interception, Stemflow Soil Water, ArcWAT, Landslide

9. อ้างอิง

10. รูปภาพ หรอืภาพเคล่ือนไหว

แปลงศึกษาน้ำ�าไหลบา่ในสวนไมผ้ลผสม (FN01)

แปลงศึกษาน้ำ�าไหลบา่ในสวนไมผ้ลผสมที่เกิดดินถล่ม (FS02)

แปลงศึกษาน้ำ�าไหลบา่ในสวนไมผ้ลผสม (FN02)

แปลงศึกษาน้ำ�าไหลบา่ในสวนไมผ้ลผสมที่เกิดดินถล่ม (FS03)

การติดตั�งอุปกรณ์วดัปรมิาณน้ำ�าไหลตามล้ำาต้นและน้ำ�าฝนผ่านเรอืนยอด ของระบบ

นิเวศสวนไมผ้ลผลสมแบบวนเกษตรภาพที่ สภาพพื�นที่ของแปลงศึกษาน้ำ�าไหลบา่หน้าดินและต้นไมท้ี่ติดตั�ง

อุปกรณ์เก็บขอ้มูลน้ำ�าไหลตามล้ำาต้นและน้ำ�าฝนผ่านเรอืนยอด

ภาพความสมัพนัธร์ะหวา่งปรมิาณน้ำ�าฝนท่ีถกูสกัดกั�นโดยเรอืนยอดสมัพทัธ ์(IC:Rainfall) และปรมิาณน้ำ�าฝน (มลิลิเมตร) ของพนัธุไ์ม้แต่ละชนิด

ภาพความสมัพนัธโ์ดยรวมระหวา่งปรมิาณน้ำ�าฝนท่ีถกูสกัดกั�นโดยเรอืนยอดสมัพทัธ ์(IC:Rainfall) และปรมิาณน้ำ�าฝน (มลิลิเมตร) ของพนัธุไ์มท้กุชนิด

ภาพความสมัพนัธร์ะหวา่งค่าเฉล่ียของปรมิาณน้ำ�าฝนผ่านเรอืนยอดและปรมิาณน้ำ�าฝนของพนัธุไ์มแ้ต่ละชนิด โดยค่าท่ีแสดงเป็นค่าเฉล่ียของแต่ละเหตกุารณ์ที่ฝกตก และ Error bar เป็นค่าความคลาดเคล่ือนของค่าเฉล่ีย (Standard error of the mean) ส้ำาหรบัแต่ละเหตกุารณ์ที่ฝนตก เสน้แนวโน้มแสดงการคาดการณ์ปรมิาณน้ำ�าฝนผ่านเรอืนยอดจากสมการถดถอย

ภาพความสมัพนัธร์ะหวา่งค่าเฉล่ียของปรมิาณน้ำ�าไหลตามล้ำาต้นและปรมิาณน้ำ�าฝนของพนัธุไ์มแ้ต่ละชนิด โดยค่าท่ีแสดงเป็นค่าเฉล่ียของแต่ละเหตกุารณ์ที่ฝกตก และ Error bar เป็นค่าความคลาดเคล่ือนของค่าเฉล่ีย (Standard error of the mean) ส้ำาหรบัแต่ละเหตกุารณ์ที่ฝนตก เสน้แนวโน้มแสดงการคาดการณ์ปรมิาณน้ำ�าไหลตามล้ำาต้นจากสมการถดถอย

ภาพ สณัฐานวทิยาของชั�นหน้าตัดดินภายใต้ระบบนิเวศสวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตร

ภาพ สณัฐานวทิยาของชั�นหน้าตัดดินภายใต้ระบบนิเวศสวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตรท่ีเกิดดินถล่มมาแล้ว 9 ปี

ภาพ สณัฐานวทิยาของชั�นหน้าตัดดินภายใต้ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณผสมไผ่

ภาพ สณัฐานวทิยาของชั�นหน้าตัดดินภายใต้ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณผสมไผ่ท่ีเกิดดินถล่มมาแล้ว 9 ปี

11. สรุปรายละเอียดผลงานวจิยัค้ำาอธบิาย เหตกุารณ์ดินถล่มที่เกิดขึ�นเมื่อปี2549 เป็นสาเหตสุ้ำาคัญของการสญูเสยีมูลค่าทางสิง่แวดล้อม

(Environmental values) รวมถึงบทบาทหน้าที่และการใหบ้รกิารของระบบนิเวศ (Ecosystem functions and services) ทั�งระบบนิเวศวนเกษตรและระบบนิเวศป่าธรรมชาติบรเิวณแหล่งต้นน้ำ�าในเขตต้ำาบลแมพู่ล เน่ืองจากการเกิดดินถล่มได้ท้ำาลายโครงสรา้งและองค์ประกอบของระบบนิเวศที่มอียูเ่ดิม ท้ำาใหก้ระบวนการและกลไกต่าง ๆ ของระบบนิเวศขาดความสมดลุไป โดยเฉพาะความสามารถในการเก็บกักน้ำ�าและศักยภาพในการควบคมุสมดลุของน้ำ�าภายในพื�นที่ลุ่มน้ำ�า ดังนั�น จงึมคีวามจ้ำาเป็นที่จะต้องศึกษาความสมัพนัธข์องปรมิาณน้ำ�าในองค์ประกอบหรอืสว่นต่างๆ ของระบบนิเวศที่มอียูภ่ายในลุ่มน้ำ�า เพื่อใชใ้นการประเมนิความสามารถในการกักเก็บน้ำ�าและความสมดลุของน้ำ�าภายในระบบนิเวศในลักษณะเชงิภมูทัิศน์ (Landscape ecosystem) อันจะท้ำาใหเ้ขา้ใจถึงกระบวนการทางอุทกวทิยา (Hydrological process) หรอืกระบวนการเชงินิเวศที่เกี่ยวขอ้งกับการเคล่ือนที่ การกระจายเชงิพื�นที่ และการกักเก็บของน้ำ�า ซึ่งมีปฏิสมัพนัธก์ันระหวา่งระบบนิเวศแต่ละประเภทที่อยูภ่ายในพื�นที่ลุ่มน้ำ�าเดียวกัน รวมถึงการบรหิารจดัการทรพัยากรน้ำ�าภายในพื�นที่ลุ่มน้ำ�าอยา่งมปีระสทิธภิาพ จ้ำาเป็นต้องเขา้ใจถึงกระบวนการท่ีเกิดขึ�นภายในระบบอุทกวทิยา (Hydrologic system) ของพื�นที่ลุ่มน้ำ�าแหง่นั�น วตัถปุระสงค์ของการวจิยัครั �งนี� เพื่อค้ำานวณปรมิาณน้ำ�าในสว่นต่างๆ ของระบบนิเวศแหล่งต้นน้ำ�าภายในรอบปี และสรา้งแบบจ้ำาลองเชงิพื�นที่เพื่อประเมนิความสมดลุของน้ำ�าภายในบรเิวณแหล่งต้นน้ำ�าของพื�นที่ลุ่มน้ำ�าคลองแมพ่รอ่ง-แมพู่ลในเขตต้ำาบลแมพู่ล อ้ำาเภอลับแล จงัหวดัอุตรดิตถ์ โดยมขีนาดเนื�อที่ประมาณ 72,637.688 ไร ่(116.2203 ตารางกิโลเมตร) การใชท้ี่ดินบรเิวณในปัจจุบนัพบวา่ พื�นที่สว่นใหญ่ในเขตแหล่งต้นน้ำ�าของต้ำาบลแมพู่ลมสีภาพเป็นสวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตรรอ้ยละ 54.77 ขณะที่ พื�นที่สวนไมผ้ลผสมที่เคยเกิดดินถล่มมปีระมาณรอ้ยละ 5.95 ของพื�นที่ต้ำาบลพูล ผลการศึกษาปรมิาณน้ำ�าในสว่นเหนือพื�นดินของระบบนิเวศสวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตรภายใต้สถานการณ์ปกติและสถานการณ์ที่เกิดดินถล่ม พบวา่ ค่าเฉล่ียของรอ้ยละน้ำ�าฝนผ่านเรอืนยอด น้ำ�าไหลตามล้ำาต้น และน้ำ�าฝนที่ถกูสกัดกั�นโดยเรอืนยอดมคีวามแตกต่างกันอยา่งมนัียส้ำาคัญทางสถิติระหวา่งสถานการณ์ปกติและสถานการณ์ที่เกิดดินถล่ม โดยค่าเฉล่ียของรอ้ยละน้ำ�าฝนที่ถกูสกัดกั�นโดยเรอืนยอดของชนิดพนัธุไ์มภ้ายใต้ระบบนิเวศที่ไมเ่กิดดินถล่มและสถานการณ์ภายหลังจากเกิดดินถล่มไปแล้ว 9 ปี เท่ากับ รอ้ยละ 38.19 และ รอ้ยละ 31.11 ของปรมิาณน้ำ�าฝนที่ตกทั�งหมด โดยต้นมงัคดุมคี่าเฉล่ียรอ้ยละของน้ำ�าฝนที่ถกูสกัดกั�นโดยเรอืนยอดสงูที่สดุ เท่ากับ รอ้ยละ 45.01 ของปรมิาณน้ำ�าฝนที่ตกแต่ละเหตกุารณ์ รองลงมาได้แก่ ลองกอง ขา้วสารหลวง ทเุรยีน และตองแตบ ตามล้ำาดับ การศึกษาคณุสมบตัิดินและความสมัพนัธข์องปัจจยัต่อความสามารถในการกักเก็บน้ำ�าของดิน พบวา่ ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณผสมไผ่มคีวามสารมารถสงูที่สดุ โดยเฉพาะในดินชั �น 0-10 เซนติเมตร โดยสามารถกักเก็บน้ำ�าที่เป็นประโยชน์ต่อพชืได้เป็นรอ้ยละ 19.26 รองลงมาได้แก่ ระบบนิเวศป่าเบญจพรรณผสมไผ่ที่เกิดดินถล่ม สวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตรที่เกิดดินถล่ม และสวนไมผ้ลผสมแบบวนเกษตร โดยมค่ีาเป็นรอ้ยละ 15.54 9.66 และ 7.87 ตามล้ำาดับ ทั�งนี� คณุสมบติัดินหลายประการมคีวามสมัพนัธต์่อการกักเก็บน้ำ�าของดินอยา่งมนัียส้ำาคัญทางสถิติ โดยปัจจยัที่มีความสมัพนัธเ์ชงิบวก ได้แก่ ความจุความชื�นสนาม ความพรุนของดิน ปรมิาณอนุภาคดินทรายแป้ง ปรมิาณอินทรยีวตัถุในดิน และองค์ประกอบสว่นที่เป็นอากาศ ในขณะที่ ความชื�น ณ จุดเหีย่วถาวร องค์ประกอบสว่นที่เป็นน้ำ�า ความหนาแน่นรวม องค์ประกอบสว่นที่เป็นของแขง็ และค่าความเป็นกรด-ด่าง มคีวามสมัพนัธใ์นเชงิลบ นอกจากนี� ดินชั�นบนของระบบนิเวศทั�งสองแหง่มลัีกษณะของความเป็นพลาสติกและความเหนียวของดินน้อยกวา่ดินในระดับชั �นล่างที่มคีวามหนาแน่นรวมและองค์ประกอบดินสว่นที่เป็นของแขง็มากกวา่ดินชั �นบน

การใชแ้บบจ้ำาลอง ArcSWAT เพื่อประเมนิสมดลุน้ำ�าในสถานการณ์ปัจจุบนับรเิวณพื�นที่ต้ำาบลแมพู่ล โดยมีปรมิาณน้ำ�าฝนภายในรอบปี 2559 เท่ากับ 2,403.4 มลิลิเมตร พบวา่ ปรมิาณน้ำ�าท่ีสญูหายไปจากการคายระเหยรอ้ยละ 12.76 ของปรมิาณน้ำ�าฝนทั�งหมด สว่นปรมิาณน้ำ�าที่ไหลออกจากพื�นที่ไปสูแ่หล่งน้ำ�า ได้แก่ น้ำ�าไหลบา่หน้าดินรอ้ยละ 2.78 น้ำ�าที่ไหลในชั�นดินรอ้ยละ 62.06 น้ำ�าไหลซมึผ่านชั�นดินรอ้ยละ 19.34 และน้ำ�าซมึลึกสูช่ั �นน้ำ�าใต้ดินรอ้ยละ 1.09 สง่ผลใหม้ีการกักเก็บน้ำ�าในดินได้รอ้ยละ 1.98 ส้ำาหรบัการจ้ำาลองสภาพการใชป้ระโยชน์ที่ดินในอนาคตภายใต้ภาพจ้ำาลองภมูอิากาศในอนาคตที่มกีารพฒันาท้องถิ่นแบบ A2 (หรอื RCP 8.5) และ B2 (หรอื RCP 6.0) พบวา่ ภายใต้การพฒันาแบบ A2 ปรมิาณน้ำ�าที่ถกูกักเก็บไวใ้นชั�นดินของทั�งพื�นที่ลุ่มน้ำ�ามปีรมิาณต้ำ่าที่สดุ เมื่อเปรยีบเทียบกับสถานการณ์ปัจจุบนัและภายใต้ภาพจ้ำาลองภมูอิากาศ B2 ขณะที่ปรมิาณน้ำ�าที่ถกูกักเก็บไวใ้นชั�นดินภายใต้ภาพจ้ำาลองภมูอิากาศแบบ B2 มคี่าสงูกวา่สถานการณ์อ่ืนเพยีงเล็กน้อย โดยมค่ีาเท่ากับ 1.302 ล้านลกูบาศก์เมตร หรอื รอ้ยละ 1.292 ของปรมิาณน้ำ�าฝนในปี 2559 นอกจากนั�น ปรมิาณน้ำ�าในสว่นของน้ำ�าไหลบา่หน้าดินและการคายระเหยภายใต้ภาพจ้ำาลองภมูอิากาศแบบ B2

ยงัมคี่าสงูกวา่กวา่สถานการณ์อ่ืนเล็กน้อยเชน่กัน ทั �งนี� แบบจ้ำาลองความสมดลุของน้ำ�าเป็นทั�งสารสนเทศและระบบการคาดการณ์ (Forecasting system) ที่องค์กรภาครฐั องค์กรปกครองสว่นท้องถิ่น และองค์กรภาคประชาชนในพื�นที่สามารถใชเ้พื่อค้นหาแนวทางหรอืมาตรการที่เหมาะสมส้ำาหรบัการบรหิารจดัการทรพัยากรน้ำ�า อันน้ำาไปสูก่ารบรรเทาผลกระทบของการเปล่ียนแปลงสภาพภมูอิากาศและภัยพบิตัิดินถล่มต่อความสมดลุของน้ำ�าภายในพื�นที่ศึกษาได้อยา่งมีประสทิธภิาพ และความรูเ้กี่ยวกับความสมัพนัธข์องปรมิาณน้ำ�าในสว่นต่างๆ และความสามารถในการกักเก็บน้ำ�าในระบบนิเวศประเภทต่างๆ ซึ่งจะเป็นองค์ความรูท้ี่สามารถน้ำาไปขยายผลเพื่อใชเ้ป็นต้นแบบส้ำาหรบัการประเมนิสมดลุของน้ำ�าในพื�นที่ลุ่มน้ำ�าอ่ืนๆ นองจากนี� การบูรณาการแนวคิดการก้ำาหนดเขตการใชป้ระโยชน์ที่ดินที่เหมาะสมรว่มกับแนวคิดการให้สทิธชุิมชนท้องถิ่นในการบรหิารจดัการทรพัยากรในที่ดินของรฐัรว่มกับภาคีหุน้สว่น ซึ่งอาจจะอยูใ่นรูปของป่าชุมชนหรอืโฉนดชุมชน สามารถน้ำามาปรบัใชเ้พื่อใหเ้กิดประโยชน์สงูสดุในการใชป้ระโยชน์ที่ดินอยา่งยัง่ยนืภายใต้ความสมดลุของระบบนิเวศบรเิวณพื�นที่ต้นน้ำ�าของต้ำาบลแมพู่ล

(ได้รบัทนุอุดหนุนการวจิยัประจ้ำาปี......2558....................)