DYNAMIC OF PLANKTON POPULATION AND ORRELATION WITH WATER QUALITY PROPERTIES IN MAE JANG RESERVOIR, MAE MOH EGAT, LAMPANG PROVINCE

Abstract

A study as conducted to analyze the correlation between plankton population and water quality parameters in Mae Jang Reservoir, Mae Mo, Lampang Province from February 2021 to March 2022. Samples were collected from five different sites: upper zone, middle zone, lower zone, inflow, and outflow. In total, seven Divisions comprising of 25 genera and 58 species of phytoplankton were identified. The most prevalent division was Chlorophyta (8 genera; 18 species), followed by Cyanophyta (5 genera;16 species). Among the phytoplankton found in Mae Jang Reservoir, Division Cyanophyta exhibited the highest abundance with an average cell count of approximately 102,003 ±39,253 cells/liter followed by Divisions Pyrrhophyta and Chlorophyta with cell counts of about 100,099±25,745 cells/liter and 90,664±45,051 cells/liter, respectively. During the initial six month assessment period using phytoplankton as bioindicator for evaluating water quality, the dominant species observed were Dinoflagellates (Division Pyrrhophyta), specifically Peridinium sp. (241,604 cells/liter) and Peridiniopsis sp. (187,333 cells/liter), with green algae (Division Chlorophyta), exemplified by Monoraphidium contortum (48,625 cells/liter). This indicates that the water quality in the Mae Jang Reservoir from February to July 2021 was in a mesotrophic status. In the subsequent 6-month period (October 2021 to March 2022), Dinoflagellates remained the dominant phytoplankton species, with Peridinium sp. reaching 377,000 cells/liter and Peridiniopsis sp. reaching 365,250 cells/liter. Additionally, the euglenoid Trachelomonas volvocina had an abundance of 222,750 cells/liter. The evaluation of water quality using the phytoplankton as a bioindicator index AARL-PP-Score resulted in a measurement of 6.6. This indicates that the reservoir can be classified as being in a meso-eutrophic status. The water quality in the Mae Jang Reservoir was assessed based on the abundance of phytoplankton species. The results showed that the water quality level in the Mae Jang Reservoir during the months of February-July 2021 was categorized as mesotrophic based on the dominant phytoplankton species index when evaluated with physicochemical parameters.

The study also encompassed an examination of zooplankton diversity and quantity, identifying three phyla and 35 genera. Among these, Phylum Rotifera (C. Monogononta) was the most prevalent (19 genera), followed by Phylum Protozoa (9 genera) and Phylum Arthropoda (Copepoda - 5 genera, Cladocera - 2 genera). The abundance of zooplankton within Phylum Rotifera (C. Monogononta) was found to be 468 ± 185 cells/liter, followed by Phylum Protozoa and Phylum Arthropoda (Cladocera) with abundances of 119 ± 30 and 34 ± 15 cells/liter, respectively. Specific zooplankton species, such as Polyarthra sp., Tintinnopsis sp., and Nauplius larva, exhibited average counts of 120 ± 40, 90 ± 26, and 66 ± 14 cells/liter, respectively. Notably, Polyarthra sp. and Tintinnopsis sp. displayed fluctuations in abundance, with increases observed in March 2022 and subsequent decreases in June 2022. Nauplius larva maintained relatively stable levels from February to May 2022 but experienced a significant reduction in June and July 2022. During the latter six-month period (October 2021 to March 2022), the average zooplankton cell count was 54 ± 29 cells/liter.

The study's assessment of phytoplankton and zooplankton diversity indices in Mae Chang Reservoir from February 2021 to March 2022 revealed a phytoplankton diversity index ranging from 0.04 to 0.32, with an increase observed from 0.26 to 0.32 during January to March 2022. Conversely, the zooplankton diversity index during February 2021 to March 2022 ranged from 0.01 to 0.31, with the highest values recorded during March to May 2021, reaching 0.28 to 0.31. Correlation analysis indicated a positive relationship between phytoplankton and zooplankton populations, underscoring the impact of environmental physicochemical and biological factors on plankton distribution and diversity.

Furthermore, the study examined the feeding behavior of plankton-eating fish species by analyzing fish stomach contents. Predominant species in this category included Systomus rubripinnis (Red cheek barb), Labiobarbus siamensis (Hard-lipped barb), Barbonymus gonionotus (Silver barb), and Mystacoleucus marginatus (Black margin spiny barb). The investigation found that water quality in the reservoir did not significantly affect the primary production of the water resource. Ammonia nitrogen content peaked in May 2021 due to increased rainfall, leading to higher nutrient leaching into the reservoir. Dissolved oxygen levels in the reservoir remained consistently high, with values exceeding 5 mg/L, which is adequate for aquaculture purposes. However, it was noted that water samples collected during June and July 2021, during the rainy season, contained a notable amount of sediment, which contributed to a reduction in zooplankton populations.

In conclusion, the study's findings highlight the correlation between phytoplankton and zooplankton diversity and water quality, emphasizing their utility as indicators for water quality assessment, as well as their role as a food source for aquatic organisms and an indicator of water resource fertility. This comprehensive analysis of water quality, encompassing various aquatic organisms within the reservoir, offers valuable insights for relevant agencies in managing, controlling, preventing, and enhancing the water quality of the reservoir to support the thriving of aquatic ecosystems and the preservation of the environment.

การศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างประชากรแพลงก์ตอนและคุณภาพน้ำ ในอ่างเก็บน้ำแม่จาง กฟผ.แม่เมาะ จังหวัดลำปาง ตั้งแต่เดือนกุมภาพันธ์ 2564 – มีนาคม 2565 ทำการเก็บตัวอย่างทั้งหมด 5 จุด ได้แก่ จุดต้นน้ำ กลางน้ำ ท้ายน้ำ จุดทางน้ำเข้า และจุดทางน้ำออก พบแพลงก์ตอนพืชทั้งหมด 7 Divisions สามารถจำแนกได้ 25 สกุล 58 ชนิด ชนิดที่พบมากที่สุด ได้แก่ แพลงก์ตอนพืชใน Division Chlorophyta (8 สกุล 18 ชนิด) รองลงมา คือ Division Cyanophyta (5 สกุล 16 ชนิด) แพลงก์ตอนพืชกลุ่มที่พบในปริมาณมากที่สุดในอ่างเก็บน้ำแม่จาง ได้แก่ Division Cyanophyta โดยมีปริมาณเซลล์เฉลี่ยเท่ากับ 102,003±39,253 เซลล์ต่อลิตร รองลงมาได้แก่ แพลงก์ตอนพืชใน Division Pyrrhophyta และ Chlorophyta, โดยมีปริมาณเซลล์เฉลี่ยเท่ากับ 100,099±25,745 และ 90,664±45,051 เซลล์ต่อลิตร ตามลำดับ จากผลการประเมินระดับคุณภาพน้ำโดยใช้แพลงก์ตอนพืชเป็นดัชนีบ่งชี้ พบว่าในช่วงครึ่งปีแรก (6 เดือน) พบแพลงก์ตอนพืชชนิดเด่น ได้แก่ กลุ่มไดโนแฟลกเจลเลต (Division Pyrrhophyta) เช่น Peridinium sp. 241,604 เซลล์ต่อลิตร และ Peridiniopsis sp. 187,333 เซลล์ต่อลิตร และ กลุ่มสาหร่ายสีเขียว (Division Chlorophyta) เช่น Monoraphidium contortum 48,625 เซลล์ต่อลิตร มีปริมาณมากที่สุดในแหล่งน้ำ ซึ่งบ่งบอกได้ว่าคุณภาพน้ำในอ่างเก็บน้ำแม่จางในช่วง (ก.พ. –ก.ค. 2564) มีคุณภาพน้ำปานกลาง ในช่วงครึ่งปีหลัง (ต.ค. 2564- มี.ค. 2565) แพลงก์ตอนพืชชนิดเด่น ได้แก่ กลุ่มไดโนแฟลกเจลเลต (Division Pyrrhophyta) เพิ่มมากขึ้นในอ่างเก็บน้ำ แพลงก์ตอนพืชชนิดเด่นที่พบได้แก่ Peridinium sp. 377,000 เซลล์ต่อลิตร, Peridiniopsis sp. 365,250 เซลล์ต่อลิตร และแพลงก์ตอนพืชกลุ่มยูกลีนอยด์ (Division Euglenophyta) คือ Trachelomonas volvocina 222,750 เซลล์ต่อลิตร เมื่อประเมินระดับคุณภาพโดยใช้แพลงก์ตอนพืชชนิดเด่นเป็นดัชนีบ่งชี้ AARL-PP-Score มีค่าเท่ากับ 6.6 จัดอยู่ในระดับสารอาหารปานกลางถึงไม่ดี ทั้งนี้เมื่อใช้แพลงก์ตอนพืชชนิดเด่น ประเมินร่วมกับการใช้ปัจจัยทางกายภาพและเคมีบางประการ พบว่าคุณภาพน้ำในอ่างเก็บแม่จางมีคุณภาพน้ำระดับปานกลาง

จากการศึกษาชนิดและปริมาณแพลงก์ตอนสัตว์ พบแพลงก์ตอนสัตว์ทั้งหมด 3 ไฟลัม ทั้งหมด 35 สกุล ได้แก่ Phylum Rotifera (C. Monogononta) (19 สกุล), Phylum Protozoa (9 สกุล) และ Phylum Arthropoda (Copepoda (5 สกุล), Cladocera (2 สกุล) แพลงก์ตอนสัตว์ในไฟลัมที่พบปริมาณมากที่สุด ได้แก่ Phylum Rotifera (C. Monogononta) โดยมีปริมาณเฉลี่ยเท่ากับ 468±185 เซลล์ต่อลิตร รองลงมา ได้แก่ Phylum Protozoa , Phylum Arthropoda (Cladocera) และ Phylum Arthropoda (Copepoda) โดยมีปริมาณเซลล์เฉลี่ยเท่ากับ 148±58 , 119±30 และ 34±15 เซลล์ต่อลิตร ตามลำดับ ซึ่งแพลงก์ตอนสัตว์ชนิดเด่น ได้แก่ Polyarthra sp., Tintinnopsis sp. และ Nauplius larva มีปริมาณเฉลี่ยเท่ากับ 120±40 , 90±26 และ 66±14 เซลล์ต่อลิตร ตามลำดับ แนวโน้มปริมาณแพลงก์ตอนสัตว์ชนิดเด่น ในรอบปีนั้นพบว่า Polyarthra sp. และ Tintinnopsis sp. มีปริมาณเซลล์ต่อลิตรที่เพิ่มมากขึ้นในเดือนมีนาคม 2564 และเริ่มลดลงในเดือนมิถุนายน 2564 ตามลำดับ ส่วน Nauplius larva พบว่ามีปริมาณเซลล์ ที่ค่อนข้างคงที่ในเดือนกุมภาพันธ์-พฤษภาคม 2564 แต่ลดปริมาณลงมากในเดือนมิถุนายน - กรกฎาคม 2564 ในช่วงครึ่งปีหลัง ตุลาคม 2564 – มีนาคม 2565 ปริมาณเซลล์ของแพลงก์ตอนสัตว์มีปริมาณเฉลี่ยเพิ่มขึ้นเท่ากับ 54±29 เซลล์ต่อลิตร

ค่าดัชนีความหลากหลายทางชีวภาพของแพลงก์ตอนพืช และแพลงก์ตอนสัตว์ในอ่างเก็บน้ำแม่จางเดือน กุมภาพันธ์ 2564 -มีนาคม 2565 พบว่า ดัชนีความหลากหลายทางชีวภาพของแพลงก์ตอนพืช มีค่าอยู่ในช่วง 0.04-0.32 และพบว่าช่วงมกราคม-มีนาคม 2565 มีค่าเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วง 0.26 – 0.32 และดัชนีความหลากหลายทางชีวภาพของแพลงก์ตอนสัตว์ มีค่าอยู่ในช่วง 0.01-0.31 และพบว่าช่วงกุมภาพันธ์ -พฤษภาคม 2564 มีค่าเพิ่มขึ้นอยู่ในช่วง 0.28-0.31 กล่าวได้ว่าหากปริมาณแพลงก์ตอนพืชเพิ่มมากขึ้น ปริมาณแพลงก์ตอนสัตว์จะมีมากขึ้น โดยการวิเคราะห์ความสัมพันธ์พบว่าแพลงก์ตอนพืชมีความสัมพันธ์เชิงบวกกับแพลงก์ตอนสัตว์ ซึ่งมีแนวโน้มสัมพันธ์กันกับค่าดัชนีความหลากหลายทางชีวภาพที่มีค่าสูงขึ้นด้วย ดังนั้นปัจจัยสิ่งแวดล้อม ทั้งปัจจัยทางกายภาพ เคมี และชีวภาพในแต่ละพื้นที่มีผลต่อการกระจายตัวของสิ่งมีชีวิต

ผลการศึกษาชนิด และปริมาณอาหารที่พบในกระเพาะอาหารของปลาชนิดเด่นที่พบมีการกินแพลงก์ตอนเป็นอาหาร คือ ปลาแก้มช้ำ ปลาซ่า ปลาตะเพียน และปลาหนามหลัง พบว่าคุณภาพน้ำในอ่างเก็บน้ำไม่ส่งผลกระทบต่อกำลังผลิตเบื้องต้นของแหล่งน้ำ แต่พบว่าปริมาณสารอาหารแอมโมเนีย ไนโตรเจนมีค่าสูงในเดือนพฤษภาคม 2564 อาจเนื่องมาจากมีฝนตก อาจมีการชะล้างสารอาหารเข้าสู่อ่างเก็บน้ำเพิ่มมากขึ้น ปริมาณออกซิเจนละลายในอ่างเก็บน้ำ มีค่าสูง (ไม่ต่ำกว่า 5 มิลลิกรัมต่อลิตร) ซึ่งเพียงพอและเหมาะสมสำหรับการดำรงชีวิตของสัตว์น้ำ อย่างไรก็ตามก็เป็นที่น่าสังเกตว่า ตัวอย่างน้ำที่เก็บมาจากอ่างเก็บน้ำแม่จางในช่วงเดือนมิถุนายน – กรกฎาคม 2564 มีตะกอนดินติดมากับตัวอย่างน้ำค่อนข้างมาก อาจเนื่องมาจากเป็นช่วงฤดูฝน ทำให้น้ำมีความขุ่นหรือมีสารแขวนลอยอยู่ในน้ำค่อนข้างมาก จึงอาจส่งผลทำให้มีปริมาณแพลงก์ตอนสัตว์ค่อนข้างน้อย

จากผลการศึกษา สามารถใช้เป็นแนวทางในการนำแพลงก์ตอนพืชมาเป็นดัชนีบ่งชี้คุณภาพของน้ำ และเป็นข้อมูลแหล่งอาหารของสัตว์น้ำ ในการประเมิณความอุดมสมบูรณ์ของแหล่งน้ำ รวมทั้งสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ในอ่างเก็บน้ำจะช่วยให้หน่วยงานที่เกี่ยวข้องสามารถจัดการ ควบคุม ป้องกันและแก้ไขคุณภาพของน้ำในอ่างเก็บน้ำรอบปีให้มีความเหมาะสมต่อการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต และสภาพแวดล้อมไว้อย่างยั่งยืน