อิทธิพลของสภาพภูมิอากาศต่อสัณฐานวิทยาของไซเลมตลอดฤดูกาลเติบโต: ข้อมูลเชิงลึกจากกายวิภาคของวงปีไม้ในระยะยาวในไม้สนเขตร้อนชื้นของประเทศไทย

ชื่อโครงการ

MU-SDGs Case Study

อิทธิพลของสภาพภูมิอากาศต่อสัณฐานวิทยาของไซเลมตลอดฤดูกาลเติบโต: ข้อมูลเชิงลึกจากกายวิภาคของวงปีไม้ในระยะยาวในไม้สนเขตร้อนชื้นของประเทศไทย

Climate influence xylem morphogenesis over the growing season: Insights from long term intra-ring anatomy in two tropical pines species, Thailand

แหล่งทุน

กองทุนส่งเสริมวิทยาศาสตร์ วิจัยและนวัตกรรม (กองทุนส่งเสริม ววน.)

ส่วนงานหลัก

คณะสิ่งแวดล้อมและทรัพยากรศาสตร์

ส่วนงานร่วม

-

ผู้ดำเนินการหลัก

รศ.ดร.นาฏสุดา ภูมิจำนงค์

ผู้ดำเนินการร่วม

-

คำอธิบาย

ป่าฝนเขตร้อนถูกคุกคามอย่างไม่เคยปรากฏมาก่อนอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ การศึกษานี้จะศึกษาโครงสร้างทางกายวิภาคของในลำต้นของต้นสนเขตร้อน ประเมินการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของปัจจัยแวดล้อมมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดเซลล์ที่สังเกตจากวงปีไม้สน รวมถึงวิเคราะห์ค่าออกซิเจนไอโซโทปในเซลลูโลสของไม้ และหาความสัมพันธ์ระหว่างค่าออกซิเจนไอโซโทปกับสภาพภูมิอากาศ เพื่อที่จะประเมินให้ชัดเจนขึ้นว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบต่อต้นไม้ ป่าไม้ วัฏจักรชีวเคมี อย่างไร

เนื้อหา MU-SDGs Case Study

ความสำคัญ วัตถุประสงค์โครงการ

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศส่งผลกระทบโดยตรงต่อระบบนิเวศป่าเขตร้อนชื้น (tropical forest) ซึ่งเปรียบเสมือนเป็นปอดของโลก การศึกษาเกี่ยวกับผลกระทบในแต่ละชนิดต้นไม้และผลของการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศระยะยาวมีการวิจัยน้อยมากในเขตเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ ดังนั้นงานวิจัยนี้จึงต้องการที่จะแสดงให้เห็นถึงการปรับตัวหรือผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อกระบวนการต่างๆในการสร้างเนื้อไม้ (xylogenesis) โดยเฉพาะอย่างยิ่งสัณฐานวิทยาของไซเลมและกิจกรรมของเนื้อเยื่อเจริญ (cambial activity) เนื่องจากเนื้อไม้เป็นส่วนที่สะสมมวลชีวภาพมากที่สุด (carbon sequestration) นอกจากนี้ ต้นไม้ที่อายุแตกต่างกันอาจตอบสนองปัจจัยสภาพอากาศและสิ่งแวดล้อมที่แตกต่างกัน

การศึกษานี้จะศึกษาไม้สนสองใบและสามใบในพื้นที่ป่าสนตามธรรมชาติ เพื่อศึกษาทั้งขนาดความกว้างวงปีสัณฐานวิทยาของไซเลมและโครงสร้างกายวิภาคของไม้สนทั้งสองชนิด ประเมินว่าการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาลของปัจจัยแวดล้อมมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงขนาดเซลล์ที่สังเกตจากวงปีไม้สน นอกจากนี้ การติดตามกิจกรรมของเนื้อเยื่อเจริญ (cambial activity) จะดำเนินการโดยการติดตามกิจกรรมแคมเบียมต่อเนื่อง 3 ปี ประโยชน์ที่จะได้รับจากงานวิจัยนี้คือข้อมูลที่ชัดเจนด้านการเก็บกักคาร์บอนไดออกไซต์ในป่าเขตร้อนชื้น การเลือกปลูกไม้ให้เหมาะสมกับสภาพป่าฟื้นฟูและการสนับสนุนการลดการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจกในพื้นที่ป่าไม้

การดำเนินการ

การศึกษากิจกรรมของแคมเบียมในไม้สนเขตร้อนของประเทศไทยโดยพื้นที่ศึกษา เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอุ้มผาง จังหวัดตาก อุทยานแห่งชาติขุนตาล จังหวัดลำปาง สถานีวนวัฒนวิจัยแม่สะนาม และสวนป่าดอยบ่อหลวง จังหวัดเชียงใหม่ โดยทำการเก็บตัวอย่างแคมเบียม ตัดตัวอย่างด้วยเครื่องไมโครโทมที่ความหนา 15-20 ไมโครเมตร ทำการตรวจวัดกิจกรรมแคมเบียมและการพัฒนาของเนื้อไม้ภายใต้กล้องจุลทรรศน์ วิเคราะห์ความสัมพันธ์กับสภาพอากาศโดยใช้สถิติความสัมพันธ์เพียร์สัน

กายวิภาคของไซเลมในไม้สนทำการศึกษาโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพด้วยแสงซิงโครตรอน ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางของทราคีค (tracheid)  หรือ เส้นผ่านศูนย์กลางลูเมน (lumen) และความหนาของผนังเซลล์ (cell wall thickness) จะเลือกทำการวัดจำนวน 10 แนว ของแต่ละวงปี โดยใช้โปรแกรม ImageJ และใช้เทคนิคการ detrending เพื่อปรับข้อมูลที่อาจมีผลมาจากสรีระของต้นไม้ออกไปและสร้างเส้นดัชนีของแต่ละตัวแปรเพื่อนำไปวิเคราะห์ความสัมพันธ์กับสภาพอากาศใช้สถิติความสัมพันธ์เพียร์สัน

ผลการดำเนินงาน

กายวิภาคของไซเลมในไม้สนพบว่า อุณหภูมิสูงสุดและต่ำสุดมีอิทธิพลต่อกายวิภาคของไม้สนสามใบ  ส่วนกิจกรรมแคมเบียมและการพัฒนาของเนื้อไม้ในไม้สนเขตร้อนมีความสัมพันธ์กับสภาพอากาศ กิจกรรมของแคมเบียมในช่วง 5 เดือนที่ผ่านมา เป็นช่วงพักตัวของเซลล์แคมเบียม ดังนั้นแคมเบีนมจึงไม่มีการแบ่งเซลล์ และสร้างเนื้อไม้

การนำไปใช้ประโยชน์

ผลงานตีพิมพ์

Pumijumnong, N.; Muangsong, C.; Buajan, S.; Songtrirat, P.; Chatwatthana, R.; Chareonwong, U. Factors Affecting Cambial Growth

Periodicity andWood Formation in Tropical Forest Trees: A Review.

Forests 2023, 14, 1025. https://doi.org/10.3390/f14051025

ความแตกต่าง หรือมีเอกลักษณ์ที่ต่างจากโครงการอื่น

การศึกษาปริมาณออกซิเจนไอโซโทปจากเซลลูโลสวงปีไม้สนในไม้ต้นฤดู ไม้ปลายฤดู และทั้งวงปีไม้ซึ่งจะบันทึกความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศที่แตกต่างกันยังมีการศึกษาค่อนข้างน้อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งยังไม่มีการศึกษาในประเทศไทย จึงมีความสำคัญเพื่อติดตามผลกระทบของสภาพภูมิอากาศที่เปลี่ยนแปลงไปกับการตอบสนองของต้นไม้ในเขตร้อนชื้น

ผลกระทบในระดับชุมชน ประเทศ ระดับโลก

เกิดผลกระทบระดับประเทศ ได้ข้อมูลเป็นแนวคิดเชิงนโยบายหรือแนวปฏิบัติเกี่ยวกับการกักเก็บคาร์บอนในภาคป่าไม้ของประเทศไทย เพื่อบรรลุเป้าหมายความเป็นกลางของคาร์บอน (carbon neutrality) ของประเทศต่อไป

SDGs หลักที่สอดคล้องกับกิจกรรม

13

SDGs อื่น ๆ ที่สอดคล้อง

15

รูปหน้าปก

รูปหน้ารายละเอียด

Key Message

การศึกษาไม้สนสองใบและสามใบในพื้นที่ป่าสนตามธรรมชาติเพื่อประเมินการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศที่ส่งผลกระทบต่อต้นไม้ ป่าไม้ วัฏจักรชีวเคมี

Links ข้อมูลเพิ่มเติม

สอดคล้องกับยุทธศาสตร์มหาวิทยาลัย

ยุทธศาสตร์ 1 Global Research and Innovation

Partners/Stakeholders

กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่าและพันธุ์พืช

ตัวชี้วัด THE Impact Ranking

-