ชุมชีพและหน้าที่ที่เกี่ยวข้องของแบคทีเรียในดินและสำหรับการฟื้นฟูป่าในเหมืองหินปูนในภาคเหนือของประเทศไทย

บทคัดย่อ: การเปิดหน้าดินเพื่อการทำเหมืองเป็นการกำจัดหน้าดินชั้นบนพร้อมทั้งชุมชีพของแบคทีเรียที่อยู่ในดินซึ่งมีบทบาทสำคัญในการทำงานของระบบนิเวศดิน การทำความเข้าใจองค์ประกอบของชุมชีพและการทำงานของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้อาจนำไปสู่การปรับปรุงแนวทางการฟื้นฟูพื้นที่เหมือง การศึกษานี้ใช้วิธีการ Culture-dependent method ร่วมกับ Illumina sequencing เพื่อเปรียบเทียบความหลากชนิดและองค์ประกอบของชุมชีพแบคทีเรียที่มีชีวิตบริเวณหน้าเหมืองและแปลงฟื้นฟูอายุน้อย เปรียบเทียบกับดินในป่าที่เหลืออยู่ในบริเวณใกล้เคียงเหมืองหินปูนซึ่งเป็นพื้นที่ในภาคเหนือของประเทศไทย อีกทั้งยังได้ทำการตรวจสอบผลของปัจจัยทางเคมีกายภาพของดินและพืชพื้นล่างในบริเวณเดียวกันด้วย แม้ว่าก่อนที่จะเริ่มการฟื้นฟูมีการเตรียมพื้นที่โดยทำให้ดินคลายความหนาแน่นลง เพิ่มระบบการกักเก็บน้ำ และดูแลรักษาต้นกล้าที่ปลูก แต่ภายในระยะเวลา 9 เดือน ก็ไม่ได้ช่วยเพิ่มความหนาแน่นของประชากรจุลินทรีย์ที่มีชีวิตมากนัก ต้นไม้ที่ปลูกและพืชพื้นล่างที่กระจายในแปลงฟื้นฟูอายุน้อยไม่ได้ช่วยทำให้พื้นที่อาศัยย่อย (micro-habitat) เพียงพอที่จะเปลี่ยนองค์ประกอบด้านอนุกรมภิธานของแบคทีเรียในดินเมื่อเทียบกับพื้นที่เหมืองที่ไม่ได้ฟื้นฟู พบจุลินทรีย์ที่มีชีวิตในดินป่ามากกว่าในพื้นผิวของเหมืองอย่างมีนัยสำคัญ องค์ประกอบของชุมชีพแบคทีเรียที่มีชีวิตแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญระหว่างแปลงป่า เมื่อเทียบกับทั้งเหมืองและแปลงฟื้นฟู กลุ่มแบคทีเรียที่พบได้มากในป่า ได้แก่ Proteobacteria ในขณะที่ Firmicutes เป็นชนิดเด่นที่พบในตัวอย่างจากทั้งเหมืองและแปลงฟื้นฟู แม้ว่าแบคทีเรียหลายชนิดจะสามารถอยู่รอดได้ในบริเวณหน้าเหมือง แต่การทำงานของระบบนิเวศดินก็ลดลงอย่างมาก แบคทีเรียกลุ่มที่มีความสามารถในการไคติโนไลซิส ช่วยย่อยสารประกอบอะโรมาติก  ทำปฏิกิริยาแอมโมนิฟิเคชันและการลดไนเตรต ไม่พบหรือหาได้ยากในบริเวณหน้าเหมือง นอกจากนี้ การทำหน้าที่ทดแทนกัน (Functional redundancy) ของชุมชีพแบคทีเรียในดินทั้งบริเวณหน้าเหมืองและแปลงฟื้นฟูอายุน้อยยังลดลงอย่างมากเมื่อเทียบกับดินในป่า จากงานวิจัยนี้ขอแนะนำให้ส่งเสริมการฟื้นคืนมวลชีวภาพและความหลากหลายของบทบาทเชิงนิเวศวิทยาของจุลินทรีย์ในช่วงต้นของการฟื้นฟูเหมือง เพื่อเร่งการฟื้นฟูระบบนิเวศของดินและสนับสนุนการฟื้นตัวของพืช นอกจากนี้ หากรวมจุลินทรีย์เข้าไปเพิ่มเติมในโปรแกรมการฟื้นฟูเหมือง แบคทีเรียในสกุล Bacillus, Streptomyces และ Arthrobacter เป็นชนิดที่มีความน่าสนใจเป็นพิเศษ เนื่องจากสกุลเหล่านี้สามารถเพาะเลี้ยงได้ง่าย และการศึกษานี้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียเหล่านี้สามารถอยู่รอดได้ภายใต้สภาวะที่สุดโต่งมากกว่าบริเวณหน้าเหมือง