ป่าชายเลนมีระบบนิเวศที่มีความแตกต่างอย่างมากจากป่าชนิดอื่นๆ และปัจจัยทางสิ่งแวดล้อมของป่าชายเลนนั้น มีบทบาทสำคัญต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ในป่าชายเลน เป็นตัวควบคุมลักษณะโครงสร้างของป่าชายเลน เช่น ชนิดพันธุ์ การกระจายและการเจริญเติบโตของพันธุ์ไม้ ปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ จำแนกได้ ดังนี้

1. ภูมิประเทศชายฝั่ง

• ป่าชายเลนโดยทั่วไปชอบขึ้นอยู่ในพื้นที่ที่มีสภาพเป็นดินเลน และเป็นที่ราบกว้าง ทำให้เห็นถึงความแตกต่างของพันธุ์ไม้และสัตว์นานับชนิด นอกจากนี้ บริเวณดินเลนชายฝั่ง หรือปากอ่าวที่ได้รับน้ำจากแม่น้ำ ก็มีอิทธิพลต่อความหนาแน่นและการกระจายพันธุ์ของสิ่งมีชีวิตเช่นกัน ดังเช่นพื้นที่ป่าชายเลนซุนดาบัน ในบริเวณอ่าวบังกอลประเทศบังคลาเทศ เป็นป่าที่ขึ้นอยู่ปากอ่าว มีแม่น้ำไหลผ่านหลายสาย จึงทำให้พื้นที่ป่าชายเลนแถบนี้มีพันธุ์ไม้ขึ้นอยู่อย่างแน่น เพราะมีแร่ธาตุที่อุดมสมบูรณ์เนื่องจากการพัดพาของแม่น้ำ
• ภูมิประเทศชายฝั่ง เป็นปัจจัยอย่างหนึ่งที่มีความสำคัญและมีอิทธิพลต่อโครงสร้างของป่าชายเลน โดยเฉพาะการกระจายพันธุ์ไม้และสัตว์น้ำและขนาดของพื้นที่ป่าชายเลน เช่น ถ้าชายฝั่งทะเลที่จมตัวเป็นที่ราบแคบๆ หรือบริเวณรอบเกาะเป็นภูเขาสูงๆ ป่าชายเลนเป็นพื้นที่ขนาดใหญ่ เช่น ป่าชายเลนในแถบประเทศบราซิล (สนิท อักษรแก้ว, 2541) นอกจากนี้บริเวณที่เป็นป่าชายเลนชายฝั่งหรือปากแม่น้ำหรืออ่าวที่มีแม่น้ำหลายสายมาบรรจบกัน พื้นที่ดังกล่าวจะมีป่าชายเลนที่ขึ้นอย่างสมบูรณ์ มีพันธุ์ไม้และสัตว์หลากหลายชนิด ทั้งนี้เนื่องจากมีธาตุอาหารมารวมกันในปริมาณมาก ป่าชายเลนโดยทั่วไปชอบขึ้นอยู่บริเวณชายฝั่งทะเลที่มีสภาพเป็นดินเลนและเป็นที่ราบกว้าง มีน้ำทะเลท่วมถึงอย่างสม่ำเสมอ

2. ภูมิอากาศ

• เป็นปัจจัยสิ่งแวดล้อมที่สำคัญ ได้แก่ ฝน แสง อุณหภูมิ ซึ่งปัจจัยเหล่านี้มีผลต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ในป่าชายเลน และต่อการเปลี่ยนแปลงปัจจัยทางกายภาพอื่นๆ โดยเฉพาะดินและน้ำในป่าชายเลน ป่าชายเลนส่วนใหญ่จะขึ้นอยู่ในเขตโซนร้อน
   

          2.1 ปริมาณน้ำฝน

• ปริมาณน้ำฝนและระยะเวลาที่ฝนตก มีความสำคัญต่อความเป็นอยู่และการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตในป่าชายเลน โดยเฉพาะการกระจาย การเจริญเติบโต และการออกดอกของพันธุ์ไม้ นอกจากนี้ ฝนก็มีอิทธิพลต่ออุณหภูมิของอากาศ อุณหภูมิของน้ำ ความเค็มของน้ำ ความเค็มของน้ำในดิน โดยปกติแล้วป่าชายเลนสามารถขึ้นอยู่และเจริญเติบโตได้ดี เมื่อพื้นที่ชายฝั่งมีปริมาณฝนตกประมาณ 1,500-3,000 มิลลิเมตรต่อปี แต่ก็สามารถขึ้นได้ในพื้นที่ที่มีฝนตกถึง 4,000 มิลลิเมตรต่อปี ปริมาณน้ำฝนเป็นปัจจัยที่มีความสำคัญต่อความหลากหลายของพันธุ์ไม้ โครงสร้างหมู่ไม้ และการเจริญเติบโตของพันธุ์ไม้ในป่าชายเลน โดยในพื้นที่แห้งแล้ง มีปริมาณน้ำฝนน้อย ป่าชายเลนจะมีโครงสร้างซับซ้อนน้อยกว่าในพื้นที่ที่มีปริมาณน้ำฝนมาก หมู่ไม้จะมีความหนาแน่นสูง (จำนวนต้นต่อพื้นที่สูง) แต่หมู่ไม้จะมีลักษณะเตี้ย และจำนวนชนิดพันธุ์ไม้น้อย (Pool et al., 1977)
   

          2.2 แสง

• แสงเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างมากต่อพืชสีเขียวในป่าชายเลนในกระบวนการสังเคราะห์แสงเพื่อให้ได้มาซึ่งอาหารเพื่อการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิตในระบบนิเวศป่าชายเลน นอกจากนี้ แสงยังมีอิทธิพลต่อพันธุ์ไม้ในป่าชายเลนอีกหลายด้าน เช่น การเปิดปิดของปากใบ การหายใจและการคายน้ำ ตลอดจนรูปทรง ลักษณะโครงสร้าง หน้าที่ และกิจกรรมที่เกิดขึ้นในป่าชายเลนโดยทั่วไป พรรณไม้ในป่าชายเลนเป็นกลุ่มไม้ที่ต้องการแสงมาก ด้วยเหตุนี้เอง เราจึงพบป่าชายเลนกระจายอยู่อย่างหนาแน่นในแถบชายฝั่งโซนร้อนทั่วโลก ซึ่งความเข้มแสงที่เหมาะกับการเจริญเติบโตของไม้ในป่าชายเลนมีค่าระหว่าง 3,000-3,800 กิโลแคลอรีต่อตารางเมตรต่อวัน จากการศึกษา พบว่า การปลูกกล้าไม้ป่าชายเลนใต้ร่มเงาไม้ใหญ่ จะมีอัตราการเจริญเติบโตต่ำและมีอัตราการตายสูง เมื่อเปรียบเทียบกับการปลูกกล้าไม้ป่าชายเลนในที่โล่ง และนับได้ว่าแสงยังมีปัจจัยสำคัญที่มีผลต่อการออกดอกและการออกฝักของไม้โกงกางในป่าชายเลน
• กล่าวได้ว่า แสงเป็นปัจจัยที่สำคัญยิ่งในกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืชสีเขียว เนื่องจากป่าชายเลนพบเฉพาะในเขตร้อน ดังนั้นปริมาณแสงจึงมีมากเพียงพอต่อการเจริญเติบโต แสงมีบทบาทสำคัญต่ออัตราการรอดตายและการเจริญเติบโตของกล้าไม้และลูกไม้ (seedlings) โดยเฉพาะพันธุ์ไม้ป่าชายเลนที่ไม่ทนร่ม เช่น โกงกางใบเล็ก และโกงกางใบใหญ่ ที่มีอัตราการเจริญเติบโต และอัตราการรอดตายสูง ในที่มีระดับความเข้มแสงสูง (สรายุทธ และรุ่งสุริยา, 2554) นอกจากนี้มีการรายงานว่า พันธุ์ไม้ในป่าชายเลนจะได้รับการกระทบกระเทือนมากเมื่อลูกไม้ (seedlings) ขึ้นอยู่ภายใต้ร่มเงามากและได้รับแสงเพียงเล็กน้อย จะทำให้การเจริญเติบโตลดลง และมีอัตราการตายสูง (Clarke and Hannon, 1971)
   

          2.3 อุณหภูมิ

• อุณหภูมิเป็นปัจจัยสำคัญต่อกระบวนการทางสรีรวิทยาของพรรณไม้ในป่าชายเลน โดยเฉพาะกระบวนการสังเคราะห์แสงและการหายใจ ซึ่งมีผลต่อการเจริญเติบโตและการดำรงชีวิตของพืชในป่าชายเลน จากการศึกษา พบว่า ในอุณหภูมิที่แตกต่างกัน ปริมาณการแตกใบอ่อนของไม้ในป่าชายเลน มีอัตราในการแตกใบอ่อนแตกต่างกันไปด้วย เช่น ไม้แสม จะแตกใบอ่อนได้ดีในช่วงอุณหภูมิ 18-20 องศาเซลเซียส ไม้โกงกาง จะมีอัตราการแตกใบอ่อนสูงเมื่ออุณหภูมิประมาณ 26-28 องศาเซลเซียส เช่นเดียวกับไม้โปรง ไม้ตาตุ่ม ไม้ฝาด ส่วนไม้ตะบูน จะแตกใบอ่อนได้ดีเมื่ออุณหภูมิอยู่ระหว่าง 21-26 องศาเซลเซียส ยกเว้น ไม้ตะบูนขาว จะแตกใบอ่อนได้ดีในอุณหภูมิสูงถึง 28 องศาเซลเซียส
• อุณหภูมิมีผลต่อการเจริญของพืชอย่างมาก กล่าวคือ มีผลต่อกระบวนการสังเคราะห์แสงและการหายใจของพืช พันธุ์ไม้ป่าชายเลนสามารถขึ้นในช่วงอุณหภูมิที่กว้าง สามารถขึ้นในที่อุณหภูมิของอากาศและดินเฉลี่ยต่ำสุด 15 และ 20 องศาเซลเซียส ในช่วงฤดูหนาว และ 35 องศาเซลเซียส ในฤดูร้อน ฮัทชิงและแซงเกอร์ (Hutching and Saenger, 1987) ได้รายงานว่า การแตกใบอ่อนของพันธุ์ไม้ป่าชายเลนในประเทศออสเตรเลีย ในอุณหภูมิอยู่ระหว่าง 18-20 องศาเซลเซียส ไม้แถบทะเลจะมีการแตกใบอ่อน และเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น อัตราการแตกใบอ่อนจะลดลง ไม้โกงกาง จะมีการแตกใบอ่อนเมื่ออุณหภูมิประมาณ 26-28 องศาเซลเซียส เป็นต้น
   

          2.4 ลม

• ลมเป็นปัจจัยสำคัญอีกอย่างหนึ่งที่มีความสำคัญต่อระบบนิเวศในป่าชายเลน โดยลมจะมีอิทธิพลต่อการตกของฝน และการกระจายของฝน ซึ่งมีส่วนทำให้การระเหย และการคายน้ำของพืช เพิ่มมากขึ้น ตามชายฝั่งทะเล ลมมีอิทธิพลต่อลักษณะโครงสร้างของป่าชายเลน ในขณะเดียวกัน ลมมีส่วนช่วยในการผสมพันธุ์ของไม้ และกระจายของพันธุ์ไม้ แต่ถ้าพื้นที่ชายฝั่งบริเวณใดมีลมแรง จะทำให้ต้นไม้แคระแกรน และมีทรวดทรงผิดปกติได้

3. ดิน

• ในป่าชายเลน ดินเป็นปัจจัยหนึ่งที่จำกัดความเจริญเติบโตและการกระจายของพันธุ์ไม้ ดินในป่าชายเลนเกิดจากการทับถมของตะกอนที่เกิดจากการกัดเซาะชายฝั่งแม่น้ำ หรือการพังทลายของดินบนภูเขาที่ไหลมาตามแม่น้ำ ลำน้ำ และการตกตะกอนของสารแขวนลอยในน้ำลักษณะของตะกอนดินที่ทับถมในบริเวณชายฝั่งและป่าชายเลน จึงแตกต่างกันตามลักษณะต้นกำเนิดของตะกอน เช่น ตะกอนจากแม่น้ำลำคลองจะเป็นดินโคลนละเอียด ถ้าเป็นตะกอนจากชายฝั่งจะเป็นทราย (สนิท, 2541)
• ดินป่าชายเลนมีความแตกต่างจากดินป่าชนิดอื่นๆ มาก คือ เป็นดินที่มีการระบายน้ำเลว เค็ม มีออกซิเจนต่ำ เนื้อละเอียด และมีอินทรียวัตถุสูงมาก ดินป่าชายเลนจะอยู่ในวัฏจักรของน้ำขึ้นและน้ำลง คือ ถูกน้ำท่วมเมื่อน้ำขึ้นและโผล่รับแสงเมื่อน้ำลง ปริมาณอินทรียวัตถุในดินส่วนใหญ่มาจากการผุสลายของอินทรียสาร ซึ่งเป็นผลผลิตของป่าชายเลนเอง การผุสลายจะเป็นไปอย่างช้า ๆ ภายใต้สภาวะที่เป็นกรดเล็กน้อยโดยจุลินทรีย์ต่าง ๆ เช่น แบคทีเรีย รา และอาจรวมถึง สาหร่ายด้วย (สรายุทธ และรุ่งสุริยา, 2554)
• นอกจากนี้ ยังมีส่วนในการจำกัดการเจริญเติบโตและการกระจายของพรรณไม้และสัตว์ในป่าชายเลน เช่น ไม้โกงกางใบใหญ่ จะขึ้นได้ดีในดินเลนค่อนข้างลึก ไม้แสมทะเลและไม้พังกาหัวสุม สามารถขึ้นได้ดีในพื้นที่ดินเลนปนทราย เป็นต้น

4. การขึ้น-ลงของน้ำ

• น้ำขึ้น-น้ำลง นับว่าเป็นปัจจัยที่สำคัญอย่างยิ่ง ในการกำหนดเขตการขึ้นของพันธุ์ไม้หรือสัตว์ในป่าชายเลน ช่วงเวลาน้ำขึ้น-น้ำลง จะมีอิทธิพลต่อการเปลี่ยนแปลงของความเค็มในบริเวณป่าชายเลน กล่าวคือ ในขณะที่น้ำทะเลขึ้น ค่าปริมาณความเค็มของน้ำห่างจากชายฝั่งหรือตลอดจนแม่น้ำจะสูงขึ้นด้วย ในทางตรงกันข้าม เมื่อน้ำทะเลลดลง ค่าปริมาณความเค็มของน้ำก็จะลดต่ำลงด้วย นอกจากนี้ ความเค็มของน้ำ ยังขึ้นอยู่กับช่วงเวลาน้ำเกิด-น้ำตาย อีกด้วย กล่าวคือ ในช่วงน้ำเกิด (ปรากฏการณ์น้ำขึ้นสูงสุด) ความเค็มของน้ำจะสูงขึ้น และความเค็มของน้ำจะลดลงเมื่อน้ำทะเลอยู่ในช่วงน้ำตาย (ปรากฏการณ์น้ำลงต่ำสุด)
• จำนวนวันที่น้ำท่วมถึงมักสัมพันธ์กับเขตพันธุ์ไม้ การขึ้น-ลงของน้ำก่อให้เกิดแนวลดหลั่น (gradient) ของปัจจัยแวดล้อมอย่างน้อย 2 ปัจจัย คือ ความเค็มของน้ำในดิน และความเปียกชื้นของดิน (Giglioli and Thornton, 1955) ทั้งนี้ จากการศึกษาของกรมอุทกศาสตร์ กองทัพเรือ พบว่า รูปแบบการขึ้น-ลงของระดับน้ำทะเลสามารถแบ่งหลักๆ ได้เป็น 3 รูปแบบ ได้แก่

1) น้ำคู่ (semi-diurnal tide) ระดับน้ำทะเลมีการขึ้น-ลงวันละ 2 ครั้ง และระดับน้ำทะเลมีขนาดพอๆ กัน การขึ้น-ลงแบบน้ำคู่จะพบในภาคใต้ฝั่งอันดามัน

2) น้ำเดี่ยว (diurnal tide) ระดับน้ำทะเลมีการขึ้นหนึ่งลงหนึ่งครั้งต่อวัน

3) น้ำผสม (Mixed Tide) คือ มีการขึ้น-ลงของน้ำทะเลสองครั้งต่อวัน แต่ระดับน้ำทะเลที่ขึ้น-ลงสองครั้งมีขนาดไม่เท่ากัน

• อิทธิพลจากระยะเวลาในการขึ้น-ลงของน้ำที่มีต่อป่าชายเลน คือ ป่าชายเลนที่มีน้ำขึ้น-น้ำลงวันละหนึ่งครั้ง หรือเรียกว่า "แบบน้ำเดี่ยว" จะมีลักษณะโครงสร้างและความอุดมสมบูรณ์แตกต่างจากป่าชายเลนที่มีน้ำขึ้น-น้ำลงวันละ 2 ครั้ง หรือเรียกว่า "แบบน้ำคู่" ซึ่งระยะเวลาที่น้ำขึ้น-ลงแตกต่างกันนี้ จะยังผลให้พันธุ์ไม้ที่ขึ้นในพื้นที่ป่าชายเลนนั้นๆ แตกต่างกันด้วย เช่น บริเวณที่มีน้ำท่วมถึงตลอดเวลา จะมีแต่ไม้โกงกางใบใหญ่ขึ้นได้ชนิดเดียว แต่ถ้าพื้นที่ที่มีน้ำท่วมถึงชั่วคราว จะมีไม้พังกาหัวสุมและตะบูนขึ้นเด่นอยู่ เป็นต้น
• ความแตกต่างในการขึ้น-ลงของน้ำ เป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงของระบบรากและลักษณะภายนอกของพันธุ์ไม้ในป่าชายเลน พบว่า ป่าชายเลนที่ขึ้นอยู่ในพื้นที่ที่มีความแตกต่างของการขึ้น-ลงของน้ำกว้าง จะทำให้ระบบรากหายใจสูงจากระดับผิวดินมาก ในทางกลับกัน ป่าชายเลนบริเวณใดมีความแตกต่างของการขึ้น-ลงของน้ำต่ำ ก็จะทำให้ระบบรากไม่สูงจากพื้นผิวดินมากนัก เช่น ไม้แสม ลำพู ลำแพน พบว่า ถ้าขึ้นอยู่ในป่าชายเลนที่มีความแตกต่างของน้ำขึ้นน้ำลงกว้างระบบรากหายใจจะมีขนาดใหญ่ และสูงจากผิวดินมาก ในทางตรงข้าม ถ้าป่าชายเลนบริเวณใดมีผลต่างการขึ้น-ลงของน้ำแคบ รากพวกไม้แสม ลำพู ลำแพน ก็จะมีขนาดเล็ก และสูงจากผิวดินน้อย ซึ่งการที่รากของพันธุ์ไม้เหล่านี้ มีระบบรากที่แตกต่างกัน จะทำให้ความอุดมสมบูรณ์ของสัตว์ชนิดต่างๆ ที่อาศัยอยู่ตามบริเวณรากแตกต่างกันไปอีกด้วย

5. ความเค็มของน้ำและความเค็มของน้ำในดิน

• ความเค็มของน้ำ (water salinity) และความเค็มของน้ำในดิน (soil water salinity) มีอิทธิพลต่อการเจริญเติบโต การรอดตายและกระจายตัวของพันธุ์ไม้ในป่าชายเลน มีความสำคัญต่อการขึ้นอยู่ของชนิดพันธุ์ไม้และการอยู่อาศัยของชนิดพันธุ์สัตว์น้ำ ในป่าชายเลนที่ความเค็มของน้ำต่างกันจะมีการขึ้นอยู่ของชนิดพันธุ์ไม้และชนิดของสัตว์ต่างกัน ซึ่งโดยปกติป่าชายเลนสามารถขึ้นและเจริญเติบโตได้ดีในบริเวณน้ำกร่อยโดยเฉพาะพื้นที่ที่มีความเค็มของดินและน้ำระหว่าง 10-30 เปอร์เซ็นต์

6. ธาตุอาหาร

• มีแหล่งที่มาจากภายนอกป่าชายเลนและจากป่าชายเลนเอง คือ มาจากน้ำที่ไหลผ่านแผ่นดิน จากดินตะกอน จากน้ำทะเล และจากการย่อยสลายของอินทรียวัตถุในป่าชายเลน เป็นต้น ธาตุอาหารในป่าชายเลนพบ 2 ประเภทใหญ่ๆ คือ ธาตุอาหารประเภทอนินทรีย์สาร (inorganic minerals) และธาตุอาหารประเภทอินทรียสาร (organic detritus) โดยที่ธาตุอาหารที่ได้มาจากภายนอก จะมีปริมาณสูงในฤดูฝน จึงทำให้ธาตุอาหารที่มาจากภายนอกจะมีปริมาณมากกว่าธาตุอาหารที่ได้จากป่าชายเลนเอง

7. ออกซิเจนละลายในน้ำ

• ปริมาณออกซิเจนละลายในน้ำ เป็นตัวจำกัดทั้งชนิดการเจริญเติบโตของพืช และการแพร่กระจายของสัตว์น้ำ นอกจากนี้ การเกิดกระบวนการย่อยสลายของเศษใบไม้หรืออินทรียสาร จะเร็วหรือช้าขึ้นอยู่กับปริมาณออกซิเจนที่ละลายในน้ำเป็นสำคัญ

8. คลื่นและกระแสน้ำ

• เป็นตัวการสำคัญที่ทำให้มีการตกตะกอนบริเวณชายฝั่ง ช่วยพัดพาฝักของไม้ป่าชายเลนไปสู่แหล่งต่างๆ เพื่อขยายพันธุ์เจริญเติบโต ช่วยพัดพาธาตุอาหารจากป่าชายเลนออกสู่ชายฝั่งทะเล ซึ่งจะเป็นประโยชน์ต่อสัตว์น้ำและการเพาะเลี้ยงชายฝั่งอย่างมาก

อ้างอิง:

กรมทรัพยากรทางทะเลและชายฝั่ง. (2556). คู่มือความรู้เรื่องป่าชายเลน. บริษัท พลอยมีเดีย จำกัด, กรุงเทพฯ.

ศูนย์เทคโนโลยีอิเล็กทรอนิกส์และคอมพิวเตอร์แห่งชาติ (National Electronics and Computer Technology Center : NECTEC หรือเนคเทค).  ปัจจัยสิ่งแวดล้อมของป่าชายเลน. ค้นเมื่อ 10 พฤษภาคม 2564, จาก https://www.nectec.or.th/schoolnet/library/webcontest2003/ 100team/dlss020/A1/A1-4.html

สนิท อักษรแก้ว. (2541). ป่าชายเลน: นิเวศวิทยาและการจัดการ. พิมพ์ครั้งที่ 2. กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ คณะวนศาสตร์ ภาคชีววิทยาป่าไม้.

สรายุทธ บุณยะเวชชีวิน และรุ่งสุริยา บัวสาลี. (2554). ป่าชายเลน: นิเวศวิทยาและพรรณไม้. กรมอุทยานแห่งชาติ สัตว์ป่า และพันธุ์พืช กรุงเทพมหานคร. บริษัทอมรินทร์พริ้นติ้งแอนด์พับลิชชิ่ง จำกัด (มหาชน)

Clarke, L.D. and Hannon, N.J. (1971). The Mangrove Swamp and Salt Marsh Communities of the Sydney District: IV. The Significance of Species Interaction. Journal of Ecology, 59(2), 535-553.

Giglioli, M.E.C and I. Thornton. (1965). The mangrove swamps of Keneba, lower Gambia River basin. I. Descriptive notes on the climate, the mangrove swamps, and the physical condition of their soil. Journal of Applied Ecology, 2: 81-103.

Hutchings, P., & Saenger, P. (1987). The Ecology of Mangroves. Queensland: University of Queensland Press.

Pool, D.J., S.C. Snedaker, and A.E. Lugo. (1977). Structure of Mangrove Forests in Florida, Puerto, Mexico, and Costa Rica. Biotropica, 9(3), 195-212.