ความเป็นมาและความสำคัญของปัญหา 

1-1.  ความเป็นมา 

1-1.1 พระราชดำริ

(1) พระราชดำริเมื่อวันที่ 11 ธันวาคม พ.ศ. 2525

เมื่อวันเสาร์ที่ 11 ธันวาคม 2525 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้พระราชทานพระบรมราชวโรกาสให้ หม่อมเจ้าจักรพันธ์เพ็ญศิริ จักรพันธุ์ องคมนตรี อธิบดีกรมชลประธานและเลขาธิการคณะกรรมการพิเศษเพื่อประสานงานโครงการอันเนื่องมาจากพระราชดำริ พร้อมด้วยเจ้าหน้าที่เข้าเฝ้าทูลละอองธุลีพระบาท ณ กรมราชองครักษ์ สวนจิตรลดา ในการนี้ได้พระราชทานกระแสพระราชดำริให้กรมชลประทานพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างโครงการจัดหาน้ำสนับสนุนศูนย์ศึกษาการพัฒนาพื้นที่ต้นน้ำห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ โดยเร่งด่วน ดังนี้

“...ควรพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างอ่างเก็บน้ำทางบริเวณต้นน้ำห้วยฮ่องไคร้เหนืออ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ที่สำนักงานเร่งรัดพัฒนาชนบทได้ก่อสร้างไว้แล้ว เพื่อใช้เป็นแหล่งน้ำสำหรับการพัฒนาพื้นที่ต้นน้ำห้วยฮ่องไคร้ต่อไป…”

“...ควรพิจารณาต่อท่อผันน้ำจากฝายทดน้ำแม่ลายไปลงอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 เพื่อเสริมปริมาณน้ำของอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ในช่วงที่ขาดฝนและในระยะปลายฤดูฝนด้วย โดยการต่อท่อจากปลายท่อผันน้ำของฝายทดน้ำแม่ลายของกรมชลประทานที่ผันน้ำไปลงอ่างเก็บน้ำห้วยแม่คูหาของสำนักงานเร่งรัดพัฒนาชนบทในเขตหมู่บ้านสหกรณ์สันกำแพงที่ได้ก่อสร้างไว้เดิมแล้ว…”

“...ควรพิจารณาวางโครงการและก่อสร้างอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ตอนล่าง บริเวณบ้านกาดขี้เหล็ก อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ เพื่อจัดหาน้ำให้กับราษฎรหมู่บ้านต่างๆ ในเขตตำบลแม่โป่ง อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ พื้นที่ประมาณ 2,000 ไร่ สามารถทำการเพาะปลูกได้ทั้งในฤดูฝนและฤดูแล้งและมีน้ำเพื่อการอุปโภคบริโภคสำหรับราษฎรหมู่บ้านต่างๆ ดังกล่าวตลอดปีด้วย…”

(2) พระราชดำริ เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2527

เมื่อวันที่ 3 กุมภาพันธ์ 2527 พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ได้เสด็จพระราชดำเนินทอดพระเนตร ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ในเขตอำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ ได้พระราชทานพระราชดำริเพิ่มเติมเกี่ยวกับแนวทางในการวางแผนการดำเนินงานของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ ดังนี้ “...ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ จะทำการศึกษาการพัฒนาป่าไม้พื้นที่ต้นน้ำลำธารให้ได้ผลอย่างสมบูรณ์เป็นหลักให้เป็นต้นทาง ปลายทางเป็นการศึกษาการประมงตามอ่างเก็บน้ำต่างๆ ที่จะก่อให้เกิดประโยชน์ต่อราษฎรอย่างแท้จริง ผสมกับการศึกษาด้านสหกรณ์ ด้านเกษตรกรรม ด้านปศุสัตว์ (รวมโคนม) และด้านเกษตรอุตสาหกรรม รวมทั้งด้านตลาดอีกด้วยเพื่อให้ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้แห่งนี้เป็นศูนย์ที่สมบูรณ์แบบก่อให้เกิดประโยชน์ต่อราษฎรที่จะเข้ามาศึกษากิจกรรมต่างๆ ภายในศูนย์แล้วนำไปใช้ปฏิบัติอย่างได้ผลต่อไป...” 

ทรงประทานพระราชดำริเพิ่มเติมให้ทำการศึกษาพัฒนาป่าไม้ พื้นที่ต้นน้ำลำธารให้ได้อย่างสมบูรณ์ โดยพยายามใช้ประโยชน์จากน้ำที่ไหลมาจากยอดเขาลงสู่พื้นที่ตอนล่างให้ได้ประโยชน์สูงสุด โดยการจัดทำฝายต้นน้ำ (Check dam) และทำคูน้ำระบบก้างปลา เพื่อรักษาและชะลอความชื้นของดินในฤดูแล้งอันจะนำประโยชน์มาใช้ในการปลูกป่าและเป็นแนวป้องกันไฟป่าเปียก (Wet fire break) ด้วยน้ำที่ไหลผ่านมาเบื้องล่างจะเก็บไว้ในอ่างเก็บน้ำเพื่อประโยชน์ไปใช้สนับสนุนกิจกรรมการเพาะปลูก การเลี้ยงสัตว์และการประมง สำหรับการปลูกป่าให้พิจารณาปลูกไม้ดั้งเดิมที่มีอยู่แล้วและไม้ชนิดอันที่จะเป็นประโยชน์ทั้งในการใช้สอยและเป็นเชื้อเพลิง โดยการปลูกสร้างเสริมป่าและพัฒนาป่าไม้เดิมที่อยู่สันเขาเพื่อให้เป็นแม่ไม้ในการโปรยเมล็ดพันธุ์ลงสู่พื้นดินเบื้องล่างที่จะทำให้เกิดสภาพป่าที่หนาทึบและสมบูรณ์ขึ้นได้ ตามแนวพระราชดำริดังกล่าวงานกิจกรรมด้านพัฒนาป่าไม้จึงได้ดำเนินการมาตั้งแต่นั้นเป็นต้นมาจนถึงปัจจุบัน ได้มีการศึกษาวิจัยเกี่ยวกับป่าไม้กันหลายประเด็น ได้แก่ ความหลากลายของชนิดพันธุ์ไม้ ลักษณะดิน ความชุ่มชื้นของพื้นที่ ปริมาณและอัตราการไหลของน้ำในลำธาร เป็นต้น

พระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวทรงห่วงใยเกี่ยวกับการอนุรักษ์ทรัพยากรป่าไม้เป็นอย่างมากและพระองค์ท่านได้ทรงพระราชดำริเกี่ยวกับเรื่องนี้ให้กับผู้ที่เกี่ยวข้องหลายครั้งโดยให้ทดลองใช้ฝายต้นน้ำเก็บรักษาความชุ่มชื้นในดิน ลดการซะล้างหน้าดิน เป็นต้น จากแนวพระราชดำริของพระองค์ท่านนำไปสู่การพัฒนาป่าไม้เพื่อให้เป็นแนวกันไฟป่าเปียก โดยการทำฝายต้นน้ำลำธารแบบผสมผสานในลำห้วยและสร้างเหมืองไส้ไก่ที่คดเคี้ยวไปตามระดับเป็นระบบคล้ายก้างปลา เพื่อกระจายน้ำไปยังพื้นที่รอบข้างเพื่อสร้างความชุ่มชื้น เมื่อพื้นที่มีความชุ่มชื้น ระบบนิเวศป่าไม้ก็จะพัฒนาขึ้น การพัฒนาขึ้นของป่าไม้ตามพระราชดำริ ทำให้ป่าไม้ในพื้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้มีความอุดมสมบูรณ์ขึ้นมาก ส่งผลดีต่อสภาพนิเวศของพื้นที่ต้นน้ำ ให้ประโยชน์ทั้งทางตรงและทางอ้อม ทางตรง ได้แก่ ผลผลิตจากป่าที่เป็นเนื้อไม้ (Wood products) และ ผลผลิตจากป่าที่ไม่ใช่เนื้อไม้หรือของป่า (Non-wood forest products) ประโยชน์ทางอ้อมของป่าไม้ ได้แก่ เป็นป่าต้นน้ำลำธาร ที่อยู่อาศัยของสัตว์ป่า ป้องกันการพังทลายของดิน ช่วยปรับสภาพอากาศจากการดูดซับและสะสมก๊าซคาร์บอนไดออกไซค์ ขณะเดียวกันก็ปลดปล่อยก๊าซออกชิเจนออกมา เป็นแหล่งพักผ่อนหย่อนใจและท่องเที่ยว เป็นต้น

จากแนวพระราชดำริดังกล่าวจึงจำเป็นที่จะต้องมีการดำเนินการศึกษาวิจับเพื่อประเมินเกี่ยวกับความหลากหลายของชนิดพันธุ์ไม้ การเปลี่ยนแปลงของสังคมพืชป่าไม้และการกักเก็บคาร์บอนของป่าไม้ที่มีอยู่ในปัจจุบัน เนื่องจากต้นไม้ในป่ามีการเจริญเติบโตขึ้นและสิ่งแวดล้อมในป่าเปลี่ยนแปลงไปทุกปี 

1.1.2 แนวทางการดำเนินงานของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ

(1) การจัดหาแหล่งน้ำ

(ก) อ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 5 ความจุ 2.0 ล้านลูกบาศก์เมตร สำนักงานเร่งรัดพัฒนาชนบท ได้ก่อสร้างเสร็จเมื่อปี พ.ศ. 2522

 (ข) อ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ความจุ 0.25 ล้านลูกบาศก์เมตร กรมชลประทาน ก่อสร้างเสร็จตั้งแต่ปี พ.ศ. 2526

 (ค) ระบบท่อผันน้ำจากแม่ลายไปลงอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ปริมาณน้ำประมาณวันละ 5,000 ลูกบาศก์เมตร กรมชลประทานก่อสร้างเสร็จตั้งแต่ปี พ.ศ. 2527

(ง) ควรพิจารณาดำเนินการก่อสร้างระบบท่อส่งน้ำของอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ในปี พ.ศ. 2527 เพื่อส่งน้ำสนับสนุนพื้นที่พัฒนาป่าไม้ด้วยน้ำชลประทาน ประมาณ 600 ไร่ ควรก่อสร้างอาคารบังคับน้ำจากแนวท่อไว้ที่บริเวณห้วยธรรมชาติที่ท่อส่งน้ำตัดผ่าน เพื่อระบายน้ำลงสู่ลำห้วยให้กับฝายเก็บกักน้ำต่างๆและสร้างอาคารบังคับน้ำไว้ ตามลูกเนินแล้วขุดคูส่งน้ำระบบก้างปลาไว้ โดยให้ คูส่งน้ำลัดเลาะไปตามลูกเนินมีส่วนลาดชันเพียงเล็กน้อยและสร้างฝายปิดกั้นน้ำในคูไว้เป็นช่วงๆ ให้น้ำขังอยู่ในคูได้เป็นระยะเวลานานเพื่อให้น้ำดูดซึมลงไปในดินเพิ่มความชุ่มชื้นในดิน สำหรับสนับสนุน การปลูกป่าให้ได้ผลอย่างสมบูรณ์ต่อไป

(จ) ควรพิจารณาดำเนินการก่อสร้างอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 2 พร้อมระบบส่งน้ำบางส่วนในปี พ.ศ. 2527 เพื่อส่งน้ำสนับสนุนกิจกรรมด้านต่างๆ ของศูนย์ ซึ่งจะเริ่มดำเนินการในปี พ.ศ. 2527 นี้ เช่น หมู่บ้านเกษตรกรรมแบบประณีต การปลูกทุ่งหญ้าเลี้ยงสัตว์ การเลี้ยงโคนม การปศุสัตว์และการเกษตรกรรมอื่นๆ 

(ฉ) ควรพิจารณาสร้างฝายเก็บน้ำตามลำน้ำสาขาของห้วยฮ่องไคร้ โดยสร้างเป็นฝายแบบง่าย เช่น ฝายหินตั้งและฝายแบบชาวบ้าน โดยดำเนินการก่อสร้างเป็นช่วงๆ ทั้งในเขตพื้นที่พัฒนาป่าไม้ด้วยน้ำชลประทานและพื้นที่พัฒนาป่าไม้ด้วยน้ำฝน เพื่อสนับสนุนการพัฒนาป่าไม้ ให้ได้ผลอย่างสมบูรณ์ต่อไป ควรเร่งดำเนินการในปี พ.ศ. 2527 บางส่วนและดำเนินการในปีต่อๆ ไป ตามความเหมาะสม

(2) การพัฒนาป่าไม้

เนื่องจากการปลูกป่าในสภาพปัจจุบัน ปลูกกล้าไม้ไป 100 ต้น จะเหลือเพียง 30 ต้น โดยตายไปเสีย 70 ต้น เนื่องจากการขาดแคลนน้ำ นอกจากนั้นในระยะฤดูแล้ง ต้นไม้ต่างๆ จะแห้งมากทำให้เกิดไฟไหม้ป่าเสียหายเป็นจำนวนมากเป็นประจำทุกปี ดังนั้นในการพัฒนาป่าไม้ภายในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้นี้ จึงได้ก่อสร้างอ่างเก็บน้ำและฝายเก็บกักน้ำบริเวณต้นน้ำลำธารขึ้น เพื่อเป็นการศึกษาและทดลองการปลูกป่า โดยให้น้ำชลประทาน ซึ่งเชื่อแน่ว่าป่าไม้ที่ปลูกโดยได้รับน้ำชลประทานนี้จะต้องเจริญเติบโตเร็ว นอกจากนั้นพื้นดินจะชุ่มชื้นตลอดเวลาและต้นไม้จะเขียวสดอยู่ตลอดปี ทำให้เกิดไฟป่าได้ยากและเปอร์เซ็นต์การตายหลังจากปลูกกล้าไม้แล้วจะต้องลดลงมากด้วย อาจจะเหลือเปอร์เซ็นต์การตายเพียง 5-10 เปอร์เซ็นต์ แทนที่จะตายประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ เช่น ในสภาพปัจจุบัน

(ก) การพัฒนาป่าไม้ในเขตชลประทาน

พื้นที่พัฒนาป่าไม้ด้วยน้ำชลประทานจากอ่างเก็บน้ำห้วยฮ่องไคร้ 1 ประมาณ 600 ไร่นั้น พื้นที่ตามลูกเนินจะได้รับน้ำซึมจากคูน้ำระบบก้างปลาและพื้นที่ตามริมน้ำลำห้วยธรรมชาติต่างๆ สำหรับในช่วงที่ขาดฝนและตลอดในระยะฤดูแล้งจะทำให้ป่าไม้ในพื้นที่นี้ได้รับน้ำตลอดปี ซึ่งต้นไม้จะเขียวชอุ่มตลอดปีและนอกจากนั้นพื้นที่ดินยังชุ่มชื้นตลอดทั้งปีอีกด้วย ลักษณะของพื้นที่ป่าไม้ทั้ง 600 ไร่ บริเวณนี้จะเป็นแนวป้องกันไฟ (ป่าเปียก) ทั้งผืน

ข. การพัฒนาป่าไม้นอกเขตชลประทาน

พื้นที่พัฒนาป่านอกเขตชลประทานภายในศูนย์แห่งนี้ มีพื้นที่ประมาณ 6,000 ไร่สำหรับพื้นที่ตามร่องห้วยธรรมชาติต่างๆ จะได้รับน้ำซึมจากฝายเก็บน้ำต่างๆและฝายเก็บน้ำเหล่านี้ควรต่อท่อชักน้ำทั้งสองฝั่ง (อาจจะใช้ท่อไม้ไผ่) เพื่อชักน้ำจากเหนือฝายกระจายน้ำออกไปตามสันเนินเพื่อให้น้ำซึมลงไปในดินเพิ่มความชุ่มชื้นในดิน สำหรับสนับสนุนการปลูกป่าไม้ตามร่องห้วยธรรมชาติและชายเนินต่อไป ซึ่งต้นไม้ตามร่องห้วยและชายเนินนี้จะเติบโตเร็วคลุมร่องห้วยไว้ ทำให้พื้นดินชุ่มชื้นตลอดเวลาลักษณะเป็นแนวป้องกันไฟ (ป่าเปียก) เป็นแนวๆ ไปตามร่องห้วยต่างๆ ดังกล่าวแล้ว การปลูก ควรพิจารณาดำเนินการปลูกในพื้นที่ป่าที่ถูกลอบทำลายไว้แล้วก่อนและการปลูกป่าตามแนวถนน ในเขตโครงการที่ก่อสร้างไว้แล้วหรือที่จะก่อสร้างต่อไป ซึ่งต้นไม้บางส่วนถูกทำลายไปเนื่องจากการก่อสร้างถนนดังกล่าว ควรพิจารณาดำเนินการปลูกต้นไม้ชนิดที่ใช้ประกอบในการทำอาหารได้ เช่น ต้นแค ต้นขี้เหล็ก ต้นมะรุม ต้นสะเดา ต้นมะม่วง เป็นต้น โดยปลูกให้เป็นหย่อมๆ เพื่อความสวยงามและใช้ประโยชน์ได้ด้วย  ส่วนพื้นที่ป่าโดยทั่วไป ควรพิจารณาปลูกไม้ 3 อย่าง ไม้ใช้สอย (รวมไม้ไผ่) ไม้ผลและไม้ฟืน ตามความเหมาะสม ควรพิจารณาก่อสร้างถนนสันเขาและก่อสร้างรั้วตามแนวถนนรอบเขตโครงการเพื่อการตรวจสอบสภาพป่าไม้อย่างทั่วถึง ป้องกันการบุกรุกทำลายป่าและจะจัดทำเป็นสวนสัตว์เปิดในระยะต่อไปด้วย

1-2.                ขอบเขตของการวิจัย 

โครงการวิจัยโดยใช้แปลงสุ่มตัวอย่าง ขนาด 40 x 40 เมตร ในพื้นที่ป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณของพื้นที่ลุ่มน้ำ โดยแบ่งพื้นที่ออกเป็น 5 แบบ คือ (1) พื้นที่ลุ่มน้ำป่าไม้ที่ได้รับน้ำฝนอย่างเดียว (2) พื้นที่ลุ่มน้ำที่ได้รับน้ำชลประทาน (3) พื้นที่ลุ่มน้ำที่มีการสร้างฝาย (4) พื้นที่ลุ่มน้ำที่มีการสร้างอ่างเก็บน้ำและฝาย และ (5) ป่าไม้ในพื้นที่นอกศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ โดยได้ทำการศึกษาการเปลี่ยนแปลงนับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2554 ถึง 2555 (12 ปี) ครอบคลุม 3 ประเด็น ดังนี้

(1) การเปลี่ยนแปลงความหลากหลายชนิดพันธุ์ไม้ในป่า 

(2) การเปลี่ยนแปลงของสังคมพืชในป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ 

(3) การศึกษาผลผลิตปฐมภูมิ (มวลชีวภาพ) และการกักเก็บคาร์บอนของระบบนิเวศป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ

1-3.  วัตถุประสงค์ของการวิจัย 

(1) เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงความหลากหลายของชนิดพันธุ์ (species) สกุล (genus) และวงศ์ (families) ของพรรณไม้ในป่าเต็งรังและเบญจพรรณ รวมทั้งจำนวนประชากรของพันธุ์ไม้แต่ละชนิดในป่า ประกอบด้วยจำนวนชนิดพันธุ์ (Species richness) ดัชนีความหลากหลายชนิดพันธุ์ไม้ (Species diversity index) และข้อมูลเชิงปริมาณของพรรณไม้ในป่า

(2) เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงของสังคมพืชในป่าเต็งรังและเบญจพรรณ ได้แก่ ความหนาแน่นของต้นไม้ พื้นที่หน้าตัดลำต้นรวม ดัชนีบ่งชี้สภาพป่าและผลผลิตมวลชีวภาพ  ซึ่งแสดงให้เห็นถึงผลผลิตปฐมภูมิสุทธิของป่าไม้ (Primary production)

(3) เพื่อศึกษาการเปลี่ยนแปลงปริมาณการกักเก็บคาร์บอนในระบบนิเวศของป่าเต็งรังและป่าเบญจพรรณ

วัตถุประสงค์ของโครงการ 

-

วิธีดำเนินการ 

2-1.  สภาพทั่วไปของพื้นที่                                                                

ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ ตั้งอยู่ในท้องที่อำเภอดอยสะเก็ด  จังหวัดเชียงใหม่  ระหว่างเส้นรุ้งที่ 18 องศา 53 ลิปดา ถึง 17 องศา 56 ลิปดาเหนือ และ เส้นแวงที่ 99 องศา  14 ลิปดา ถึง 99  องศา 16 ลิปดา พื้นที่อยู่สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางระหว่าง  350-580 เมตร (รทก) มีความลาดชันของพื้นที่ค่อนข้างน้อย เฉลี่ยประมาณ 3.5 เปอร์เซ็นต์ มีพื้นที่ลุ่มน้ำทั้งหมด 8,500 ไร่  โดยมีความกว้างของลุ่มน้ำเฉลี่ย 2,500  เมตร และ ความยาวเฉลี่ย 6,500 เมตร มีทิศของพื้นที่ลาดเท (slope aspect) จากทิศเหนือลงไปทางใต้

สภาพป่าก่อนการจัดตั้งศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ โดยทั่วไปเป็นป่าเต็งรังที่ค่อนข้างเสื่อมโทรม โดยเฉพาะบริเวณที่เป็นเนินเขา พื้นป่าบางแห่งมีหินโผล่ขนาดใหญ่กระจายอยู่  โดยพบป่าเบญจพรรณตามบริเวณใกล้ลำห้วยที่มีความชุ่มชื้นพอสมควร แต่พบพันธุ์ไม้เด่นของป่าเต็งรังขึ้นปะปนอยู่บ้างในบางพื้นที่ เนื่องจากสภาพพื้นที่ดั้งเดิมค่อนข้างแห้งและมีสภาพปัจจัยสิ่งแวดล้อมก่ำกึ่งระหว่างป่าสองชนิด ทำให้มีการกระจายของพันธุ์ไม้บางชนิดจากป่าเต็งรังเข้าไปปะปนในพื้นที่ป่าเบญจพรรณ ขณะเดียวกันพันธุ์ไม้บางชนิดจากป่าเบญจพรรณก็จะกระจายเข้าไปในพื้นที่ป่าเต็งรัง

ดินส่วนใหญ่ในพื้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ เป็นดินที่เกิดจากการผุสลายของหินภูเขาไฟ เป็นหินชั้นและหินตะกอน ลักษณะดินจัดอยู่ในกลุ่ม  Red yellow podzolic soil และ Reddish brown lateristic soil เป็นดินที่มีความอุดมสมบูรณ์ค่อนข้างต่ำ จึงไม่เหมาะที่จะเปิดหน้าดินเพื่อการเกษตรแต่เพียงอย่างเดียว

2-2.  ชนิดของป่าไม้ 

(1) ป่าเบญจพรรณ (Mixed deciduous forest, MDF)

ป่าเบญจพรรณที่พบมีไม้สักเป็นพันธุ์ไม้เด่น วงศ์ Labiatae  ส่วนใหญ่มีไผ่ซางขึ้นปะปนมาก พบตามเชิงเขาและพื้นที่ใกล้กับลำห้วยบนพื้นที่หินภูเขาไฟ หินดินดาน หินปูนและหินทราย ทำใฟ้สังคมพืชมีความผันแปรแตกต่างกันบ้าง ลักษณะพื้นที่มีความลาดชันน้อย  สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 450 เมตร  มีแสงสว่างส่องถึงพื้นได้ประมาณ 30% และมีจำนวนต้นไม้ขนาดกลางและขนาดใหญ่จำนวนมากกว่าไม้ขนาดเล็กขึ้นอยู่อย่างหนาแน่น ลูกไม้และไม้พื้นล่างของป่าได้แก่ แดง สัก รกฟ้า มะแฟน เป็นต้น

(2) ป่าเต็งรัง (Dry dipterocarp forest, DDF)

สังคมพืชป่าเต็งรังมีความผันแปรแตกต่างกันอย่างมากระหว่างพื้นที่หินต้นกำเนิดดินชนิดต่าง บริเวณหินภูเขาไฟมักจะมีไม้รังและเต็งเป็นพันธุ์ไม้เด่น พื้นที่หินทรายมักจะปกคลุมไปด้วยไม้เหียงและพื้นที่หินดินดานจะมีไม้พลวงขึ้นเป็นพันธุ์ไม้เด่น ป่าเต็งรังพบตามบริเวณไหล่เขาและสันเขา รวมทั้งพื้นที่ค่อนข้างราบ ซึ่งอยู่สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ  500 เมตร พรรณไม้เด่นคือ วงศ์ไม้ยาง (Dipterocarpaceae)  ขึ้นกระจายอยู่อย่างหนาแน่นทั่วพื้นที่  ต้นไม้ที่มีขนาดเล็กจะพบอยู่เป็นจำนวนมาก เรือนยอดไม้ชั้นบนมีการแผ่ซ้อนทับไม้ชั้นล่างบ้างแต่ไม่มาก แสงสว่างส่องลงไปถึงพื้นป่าได้มาก

รูปที่ 2-1.  ขอบเขตพื้นที่ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่ ตามแผนที่แสดงสภาพภูมิประเทศ (มาตราส่วน 1:50,000)

2-3.  ลักษณะทางธรณีวิทยา 

พื้นที่มีความผันแปรของลักษณะทางธรณีวิทยาในพื้นที่อย่างมาก ซึ่งประกอบด้วยหินต้นกำเนิดดินที่แตกต่างกัน 5 กลุ่ม คือ (1) พื้นที่หินทราย (Quartzitic and feldspatic sand stone)  (2) พื้นที่หินฟิลไลท์ (Phyllite, grey to purple gray) (2) พื้นที่หินภูเขาไฟ (Volcanic rocks; rhyorite and andesite) (3) พื้นที่หินปูนและหินดินดาน (Massive limestone, shale) และ (4) พื้นที่หินตะกอน (High terrace deposites) 

รูปที่ 2-2.  ลักษณะทางธรณีวิทยาในพื้นที่ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่อง

รูปที่ 2-3.  การใช้ประโยชน์ที่ดินในพื้นที่ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ  อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่

รูปที่ 2-4.  ขอบเขตพื้นที่ (ภาพถ่ายดาวเทียม) ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ อำเภอดอยสะเก็ด จังหวัดเชียงใหม่  

ป่าเต็งรังที่ได้รับการพัฒนาโดยระบบชลประทานนั้น  พื้นที่แปลงตัวอย่างตั้งอยู่ทางทิศตะวันออกของพื้นที่โครงการมีการให้น้ำแก่พื้นที่โดยมีการสเปรย์น้ำผ่านพื้นที่ป่า  สภาพพื้นที่มีความลาดชันประมาณ  18  เปอร์เซ็นต์ ทิศด้านลาดหันไปทางทิศตะวันตก  สูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 550 เมตร พรรณไม้ที่ขึ้นบริเวณด้านบนของทิศด้านลาดจะขึ้นอยู่อย่างหนาแน่นซึ่งเป็นไม้ในวงศ์ไม้ยาง (Dipterocarpaceae)  เป็นส่วนมากส่วนตอนล่างของทิศด้านลาดจะมีไม้สักขึ้นแทรกอยู่และมีความหนาแน่นน้อยกว่าบริเวณด้านบนของทิศด้านลาด  เรือนยอดของไม้ชั้นล่างส่วนใหญ่จะถูกบดบังโดยไม้ชั้นบน ลูกไม้หรือไม้พื้นล่างที่พบมาก คือรัง

2-4.  สภาพภูมิอากาศ

สภาพภูมิอากาศของพื้นที่ศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ แบ่งออกเป็น 3 ฤดู ฤดูฝนเริ่มตั้งแต่เดือนพฤษภาคมไปจนเดือนตุลาคม มีฝนตกชุกในเดือนสิงหาคม ฤดูหนาวเริ่มตั้งแต่เดือนพฤศจิกายนถึงกลางเดือนกุมภาพันธ์ อากาศค่อนข้างหนาวในเดือนธันวาคม ฤดูร้อนเริ่มตั้งแต่กลางเดือนกุมภาพันธ์ถึงเดือนเมษายน อากาศจะร้อนจัดในเดือนเมษายน สรุปลักษณะอากาศตั้งแต่ปี 2828-2554 (ตารางที่ 2-1) มีดังนี้ ปริมาณน้ำฝนเฉลี่ยต่อปี 1,328.9 มิลลิเมตร จำนวนวันที่ฝนตกเฉลี่ยต่อปี 112 วัน อุณหภูมิสูงสุดเฉลี่ย 32.2 องศาเซลเซียส อุณหภูมิต่ำสุดเฉลี่ย 18.9 องศาเซลเซียส ความชื้นสัมพัทธ์ 79.9 เปอร์เซ็นต์ การระเหยของน้ำเฉลี่ยต่อปี 1,222.6 มิลลิเมตร สภาพภูมิอากาศของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ อันเนื่องมาจากพระราชดำริ

ตารางที่ 2-1.   ข้อมูลสภาพอากาศบริเวณสถานีงานวิจัยการจัดการต้นน้ำในศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้ฯ

อำเภอดอยสะเก็ด  จังหวัดเชียงใหม่  ระหว่างปี  พ.ศ. 2528-2550

รูปที่ 2-5.   สภาพทั่วไปของป่าเต็งรัง (บน)  และ ป่าเบญจพรรณ (ล่าง)  ในพื้นที่ของศูนย์ศึกษาการพัฒนาห้วยฮ่องไคร้อันเนื่องมาจากพระราชดำริ    อำเภอดอยสะเก็ด  จังหวัดเชียงใหม่