Litter Accumulation and Soil Organic Carbon Content in Community Forests in Maha Sarakham Province

Abstract

Plant litters and soil organic carbon (SOC) storages of forests are part of the global carbon cycle related to climate change. The community forests are the areas that human use and conserve together. Therefore, the studies of community forests are important for mitigating the problem of climate change. This study was conducted in the three community forests (Nasinuan, Khok Nong Kong, and Nong Mek-Nong Hee) in Maha Sarakham Province. In each community forest, the study areas comprise two levels of utilization areas: low concentration and high concentration.

Overall of the three community forests, the average of plant litter accumulations and carbon contents in litters were 248.76±9.60 g/m2, 116.92±4.51 gC/m2, respectively. An average of soil organic carbon storages was 34.79±1.99 tC/ha. The average of fine root biomass and carbon content in fine root biomass were 166.81±4.91 g/m2, 78.40±2.31 gC/m2, respectively. Above ground biomass of trees and carbon contents of tree biomass were 89.29±10.22 t/ha, 41.97±4.80 tC/ha, respectively. An average of total carbon storages (litters, fine root, SOC, and above ground biomass of trees) was 78.71±11.40 tC/ha. Nong Mek-Nong Hee forest showed the significant highest total carbon storages (96.22±18.65 tC/ha). Nasinuan showed the significant highest amount of litter accumulations, carbon content in litter, fine root biomass, and carbon content in fine root biomass (304.17±13.86 g/m2, 142.96±6.51 gC/m2, 194.04±9.27 g/m2, and 91.20±4.36 gC/m2, respectively). Nong Mek-Nong Hee forest showed non-significantly highest SOC storages (39.83±4.98 tC/ha) and significantly highest above ground biomass of trees and carbon in above ground biomass of trees (116.94±25.16 t/ha, and 54.97±11.82 tC/ha, respectively).

In comparison between levels of utilization, total carbon storages in the area with low concentrations of utilization were not significantly higher than the area with high concentrations of utilization (84.49±17.34 and 72.93±6.66 tC/ha, respectively). The low concentration of utilization area showed the significantly highest litter accumulations (278.25±13.15 g/m2, carbon contents in the litters (130.78±6.18 gC/m2), above ground biomass of trees (112.20±17.01 t/ha), and carbon content in above ground biomass of trees (52.73±8.00 tC/ha) than the high concentration of utilization area. However, the high concentration of the utilization area showed significantly higher SOC storage (39.87±3.37 tC/ha), fine root biomass contents (177.94±7.05 g/m2), and carbon contents in fine root biomass (83.63±3.31 gC/m2) than the low concentrations of utilization area. The fine root biomass and soil reaction were the factors most correlated to SOC storage (r = 0.504 and r = 0.623. respectively).

ซากพืชและปริมาณการสะสมคาร์บอนอินทรีย์ในดินของป่าเป็นส่วนหนึ่งในวัฏจักรคาร์บอนของโลกที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ป่าชุมชนเป็นพื้นที่ที่มนุษย์ใช้ประโยชน์และอนุรักษ์ไปด้วยกัน การศึกษาความสำคัญของป่าชุมชนในด้านการบรรเทาปัญหาการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจึงมีความสำคัญมากขึ้น การศึกษาครั้งนี้ได้ดำเนินการในป่าชุมชน 3 พื้นที่ (นาสีนวน โคกหนองคอง และหนองเม็ก-หนองฮี) ในจังหวัดมหาสารคาม ในแต่ละพื้นที่ป่าได้ทำการศึกษาทั้งในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของการใช้ประโยชน์มากและพื้นที่มีความเข้มข้นของการใช้ประโยชน์น้อย

ผลการศึกษาพบว่า พื้นที่ป่าชุมชนทั้ง 3 พื้นที่ มีค่าเฉลี่ยของค่าต่างๆ ดังนี้ ปริมาณการสะสมซากพืชและปริมาณคาร์บอนในซากพืชเท่ากับ 248.76±9.60 กรัม/ตารางเมตร และ116.92±4.51 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร ปริมาณการกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ในดินเท่ากับ 34.79±1.99 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ ปริมาณมวลชีวภาพของรากฝอยและปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพของรากฝอย มีค่าเท่ากับ 166.81±4.91 กรัม/ตารางเมตร และ 78.40±2.31 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร ตามลำดับ มวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้นและปริมาณคาร์บอนสะสมในมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น มีค่าเท่ากับ 89.29±10.22 ตัน/เฮกตาร์ และ 41.97±4.80 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ ตามลำดับ และปริมาณการกักเก็บคาร์บอนทั้งหมด (ในซากพืช รากฝอย คาร์บอนอินทรีย์ในดิน และมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น) ในพื้นที่ป่าชุมชนมีค่าเฉลี่ยเท่ากับ 78.71±11.40 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ ทั้งนี้พบว่าป่าหนองเม็ก-หนองฮี มีปริมาณการกักเก็บคาร์บอนทั้งหมดมากที่สุดอย่างมีนัยสำคัญเท่ากับ 96.22±18.65 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ นอกจากนี้ ป่านาสีนวนมีปริมาณการสะสมซากพืช ปริมาณคาร์บอนในซากพืช มวลชีวภาพของรากฝอย และปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพของรากฝอยมากที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ (304.17±13.86 กรัม/ตารางเมตร 142.96±6.51 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร 194.04±9.27 กรัม/ตารางเมตร และ 91.20±4.36 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร ตามลำดับ) ป่าหนองเม็ก-หนองฮีมีปริมาณการกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ในดิน มากที่สุดอย่างไม่มีนัยสำคัญ (39.83±4.98 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์) มวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น และมีปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น มีค่ามากที่สุดอย่างมีนัยสำคัญ (116.94±25.16 ตัน/เฮกตาร์ และ 54.97±11.82 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ ตามลำดับ)

เมื่อเปรียบเทียบตามความเข้มข้นการใช้ประโยชน์พบว่า ค่าปริมาณการกักเก็บคาร์บอนทั้งหมด ในพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของการใช้ประโยชน์น้อยมีค่ามากกว่าพื้นที่ที่มีความเข้มข้นของการใช้ประโยชน์มากอย่างไม่มีนัยสำคัญ (84.49±17.34 และ 72.93±6.66 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์ ตามลำดับ) พื้นที่ที่มีความเข้มข้นการใช้ประโยชน์น้อย มีค่าเฉลี่ยปริมาณการสะสมซากพืช (278.25±13.15 กรัม/ตารางเมตร) ปริมาณคาร์บอนในซากพืช (130.78±6.18 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร) มวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น (112.20±17.01 ตัน/เฮกตาร์) ปริมาณคาร์บอนในมวลชีวภาพเหนือพื้นดินของไม้ต้น (52.73±8.00 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์) มากกว่าพื้นที่ที่มีความเข้มข้นการใช้ประโยชน์มากอย่างมีนัยสำคัญ แต่พื้นที่ที่มีความเข้มข้นการใช้ประโยชน์มากมีค่าปริมาณคาร์บอนอินทรีย์ในดิน (39.87±3.37 ตันคาร์บอน/เฮกตาร์) มวลขีวภาพของรากฝอย (177.94±7.05 กรัม/ตารางเมตร) ปริมาณคาร์บอนในรากฝอย (83.63±3.31 กรัมคาร์บอน/ตารางเมตร) มากกว่าพื้นที่ที่มีความเข้มข้นการใช้ประโยชน์น้อยอย่างมีนัยสำคัญ ปริมาณมวลชีวภาพของรากฝอยและค่าปฏิกิริยาดิน เป็นปัจจัยที่มีความสัมพันธ์กับปริมาณการกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ในดิน (r = 0.504 และ r = 0.623 ตามลำดับ)