การเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินขนาดใหญ่

ให้เรตสมาชิก

ไม่ดีดี 

ในการศึกษาสัตว์หน้าดินสิ่งที่ต้องคำนึงคือ การเก็บตัวอย่าง ถ้าเก็บตัวอย่างไม่เหมาะสมเพียงพอ อาจทำให้ได้ข้อมูลไม่ถูกต้อง และเป็นการสูญเปล่าทั้งเวลาและงบประมาณ ดังนั้นในการวางแผนการเก็บตัวอย่างจึงต้องวางแผนให้เหมาะสม คำนึงถึงต้นทุนค่าใช้จ่าย เวลาที่ใช้ในการเก็บตัวอย่าง อุปกรณ์ที่ใช้ และวัตถุประสงค์ของการศึกษา จึงควรมีการศึกษาจากเอกสารวางแผนการเก็บตัวอย่างเบื้องต้น และทำการศึกษาในภาคสนาม (primary study) ซึ่งจะทำให้ทราบถึงปัญหาและอุปสรรค เพื่อนำมาใช้ปรับปรุงในการวางแผนการเก็บตัวอย่างที่ดีต่อไป

 

การเลือกจุดเก็บตัวอย่าง

วัตถุประสงค์การศึกษาสัตว์หน้าดินส่วนใหญ่คือ เพื่อประเมินผลกระทบจากกิจกรรมต่างๆ ของมนุษย์ต่อแหล่งน้ำ ดังนั้นในการเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินในพื้นที่ที่ได้รับมลภาวะจากแหล่งกำเนิดที่เป็น point sources ควรเก็บในบริเวณใกล้เคียงกับจุดที่ปล่อยของเสีย สำหรับการพื้นที่ที่ได้รับมลภาวะจากแหล่งกำเนิดที่เป็น non-point sources การเลือกจุดเก็บตัวอย่างต้องระมัดระวังเป็นพิเศษ เพราะอาจมีปัจจัยอื่นๆ ที่มีอิทธิพลต่อชนิดและความชุกชุมของสัตว์หน้าดินได้เช่นกัน เช่น อนุภาคตะกอนดิน ความลึก ในกรณีเช่นนี้การกำหนดจุดเก็บตัวอย่างจึงทำได้ค่อนข้างยาก จำเป็นต้องมีจุดควบคุม (control site)

 

การกำหนดจำนวนตัวอย่างหรือจำนวนซ้ำที่เหมาะสม

การเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินโดยทั่วไปมักจะเก็บซ้ำทั้งหมด 3-5 ซ้ำ ในแต่ละสถานีเก็บตัวอย่าง แต่การเก็บจำนวนซ้ำดังกล่าว ทำให้ยังไม่แน่ใจว่าเหมาะสมจริงหรือไม่ หลักเกณฑ์ในการพิจารณาเพื่อประมาณจำนวนซ้ำที่ควรเก็บในแต่ละสถานีเก็บตัวอย่างมีดังนี้ (จิตติมา, 2544)

1. การพิจารณาชนิดเป็นหลัก ในการพิจารณาชนิดของสัตว์หน้าดินเป็นหลัก ควรเก็บตัวอย่างให้มากเพียงพอที่จะทำให้แน่ใจว่าสัตว์หน้าดินชนิดต่างๆ จะมีค่าเฉลี่ยของความหนาแน่นเฉลี่ยของตัวอย่างสัตว์นั้นๆ มีค่าใกล้เคียงกับค่าเฉลี่ยของประชากรจริง จากข้อมูลพื้นฐานของความหนาแน่นเฉลี่ยและความแปรปรวนที่ได้จากการสำรวจเบื้องต้นจะช่วยในการคำนวณจำนวนตัวอย่างหรือจำนวนซ้ำที่จะต้องเก็บด้วยสูตรมาตรฐานสำหรับระดับความเที่ยงตรงของค่าเฉลี่ย (ค่าความคลาดเคล่อื นมาตรฐาน / ค่าเฉลี่ย) ระดับใดๆ ที่ต้องการ อีกวิธีหนึ่งสามารถประมาณจำนวนตัวอย่างที่จำเป็นต้องเก็บจากค่าเฉลี่ยจำนวนของตัวอย่าง (m) ณ ระดับความแม่นยำ (D) ที่ต้องการ จากตาราง Vzina (ตาราง) ซึ่งเป็นผลของการคำนวณจำนวนตัวอย่างซ้ำ (n_r) จากฟังก์ชันระดับความแม่นยำ (D) และความหนาแน่นเฉลี่ย (m) ด้วยสมการ n_r = 1.641 m^-0.781D^-2 ซึ่งแสดงให้เห็นว่า จำนวนตัวอย่างซ้ำจะเพิ่มมากขึ้นเมื่อต้องการความแม่นยำมากขึ้น และจำนวนตัวอย่างซ้ำจะลดลงเมื่อความหนาแน่นเฉลี่ยของตัวอย่างมีค่าเพิ่มขึ้น หลักการนี้โดยทั่วไปจะใช้เมื่อ
ต้องการศึกษาชนิดใดชนิดหนึ่งโดยเฉพาะ

2. การพิจารณาประชาคมเป็นหลัก ตัวอย่างจะถูกเก็บอย่างเพียงพอในระหว่างการศึกษาขั้นต้นเพื่อให้ได้เส้นโค้งระหว่างชนิดกับพื้นที่ จากเส้นโค้งดังกล่าวจะสามารถประมาณค่าจำนวนตัวอย่างที่ต้องการได้โดยการตรวจสอบจำนวนหน่วย (number of unit) ที่ต้องการอยู่ในบริเวณส่วนแบนราบของเส้นโค้งซี่งเป็นบริเวณที่คงที่ หรือถึงจุดที่ซึ่งเกินระดับความเปลี่ยนแปลงที่ตั้งไว้ (pret-set threshold ซึ่งอาจอยู่ที่ระดับประมาณ 80 เปอร์เซ็นต์) แต่หลักการนี้จะเปลี่ยนวิธีการวัดที่เป็นที่นิยมจากการวัดโครงสร้างประชาคมด้วยตัวแปรเดียวเป็นเทคนิคการใช้หลายตัวแปร

 

นอกจากนี้การกำหนดจำนวนตัวอย่างหรือจำนวนซ้ำที่เหมาะสมยังขึ้นอยู่กับขนาดพื้นที่ของเครื่องมือเก็บตัวอย่างดิน ซึ่งแบ่งได้ 2 แบบคือ เครื่องมือตักดิน (grab) และแบบท่อ (corers) การใช้พื้นที่ขนาดเล็กจะใช้แรงงานน้อยและเก็บตัวอย่างจำนวนซ้ำได้มากกว่า และขนาดตาตะแกรงก็มีผลต่อจำนวนซ้ำเช่นกัน เช่น พื้นที่เก็บตัวอย่างดิน 0.06 ตารางเมตร แยกด้วยตะแกรงขนาดตา 1.0 มิลลิเมตร ต้องใช้จำนวนซ้ำ 7-40 ซ้ำ ในขณะที่ใช้ตาตะแกรงขนาดตา ขนาดตา 0.5 มิลลิเมตร เก็บตัวอย่างเพียง 2-5 ซ้ำ ก็สามารถเปรียบเทียบประชาคมสัตว์หน้าดินขนาดใหญ่ด้วยดัชนี 4 ค่า คือ Dominance index, Shannon-Weiner index, 1-Simpson index และ McIntosh index (Ferraro and Cole, 1992)

ตาราง จำนวนตัวอย่างซ้ำที่ควรเก็บตัวอย่าง ณ ความแม่นยำระดับต่างๆ ซึ่งวัดด้วยค่าความคาดเคลื่อนมาตรฐานที่แสดงในรูปเปอร์เซ็นต์ของค่าเฉลี่ยตัวอย่าง (ค่าความแม่นยำเพิ่มขึ้นเมื่อมีค่า D ลดลง)

 

Precision of sample (100 D)	Sample mean (m)
	0.5	1	5	10	20	50	100	1,000
5%	1,129	657	188	110	64	32	19	4
10%	283	165	48	28	17	9	5	2
15%	126	74	22	13	8	4	3	<2
20%	71	42	13	8	5	3	2	<2
25%	46	27	8	5	4	2	<2	<2
30%	32	19	6	4	3	2	<2	<2
35%	24	14	5	3	2	<2	<2	<2
40%	19	11	4	3	2	<2	<2	<2

ที่มา : Ve’zina ( 1988 ) อ้างตาม จิตติมา ( 2544) 

 

การเก็บตัวอย่าง

วิธีการเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินในที่นี้เป็นการเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินขนาดใหญ่ใต้เขตน้ำขึ้น-น้ำลง (subtidal zone)ที่พื้นไม่แข็ง (soft bottom) เครื่องมือที่เก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินบริเวณที่พื้นไม่แข็งมีหลายชนิดทั้งที่เป็นแบบตักดินและแบบท่อ ซึ่งแต่ละชนิดสามารถเจาะลึกลงไปในพื้นตะกอนดินได้แตกต่างกัน (ตาราง) อย่างไรก็ตามในการเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินขนาดใหญ่บริเวณพื้นนุ่มมักจะใช้เครื่องตักดิน เช่น เครื่องตักดินแบบ Birge Ekman ขั้นตอนการเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินโดยทั่วไปมีดังนี้

1. ใช้เครื่องหาพิกัดด้วยดาวเทียม (GPS) ค้นหาตำแหน่งของจุดเก็บตัวอย่าง

2. เมื่อถึงจุดเก็บตัวอย่าง ค่อย ๆ ปล่อยเครื่องมือตักดินลงจนถึงพื้นท้องน้ำ ไม่ควรปล่อยเครื่องมือตักดินทันที เมื่อเครื่องมือตักดินถึงพื้นเรียบร้อยแล้วปล่อยลูกตุ้ม

 

3. จากนั้นค่อยๆ ดึงเครื่องมือตักดินขึ้นมา หากเครื่องมือตักดินปิดไม่สนิทให้ทำการเก็บตัวอย่างใหม่อีกครั้ง

4. เปิดเครื่องมือตักดินออกเพื่อเทตะกอนดินใส่ภาชนะ เก็บตะกอนดินอย่างน้อย 3 ครั้ง แล้วร่อนตะกอนดินผ่านตะแกรงด้วยความระมัดระวัง ตะแกรงที่ใช้ควรมีขนาดตา 0.5 มิลลิเมตร หากใช้ตะแกรงขนาดตา 1 มิลลิเมตร จะทำให้ได้จำนวนชนิดและจำนวนตัวลดน้อยลง ทำให้ประเมินความหลากหลายและความชุกชุมต่ำกว่าความเป็นจริง (หากไม่สะดวกในการปฏิบัติงานสามารถเก็บตะกอนดินใส่ถุงพลาสติกนำมาล้างตะกอนดินบนฝั่งก็ได้ )

5. เก็บตัวอย่างที่ได้ในขวดใส่ตัวอย่าง แล้วเติมน้ำยา นำไปวิเคราะห์ชนิดในห้องปฏิบัติการต่อไป น้ำยาดองตัวอย่างที่ใช้ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของการศึกษา โดยทั่วไปสัตว์หน้าดินส่วนใหญ่สามารถเก็บรักษาด้วยฟอร์มาลีนได้ (ความเข้มข้นที่ใช้อยู่ประมาณ 5–8 เปอร์เซ็นต์ในน้ำทะเล) หากต้องการหามวลชีวภาพควรดองตัวอย่างด้วยสารละลายเอธิลแอลกอฮอล์ 70 เปอร์เซ็นต์ หรือ สารละลายไอโซโพรพิลแอลกอฮอล์ 40 เปอร์เซ็นต์

6. บันทึกพารามิเตอร์ต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้อง อย่างเช่น ความลึก อุณหภูมิน้ำ ออกซิเจนละลาย นอกจากนั้นควรเก็บตะกอนดินเพื่อนำมาวิเคราะห์หาขนาดอนุภาคของตะกอนดิน และพารามิเตอร์อื่นๆ

การล้างตัวอย่าง

หลังจากเก็บตะกอนดินขึ้นมาแล้ว ทำการแยกสัตว์หน้าดินออกจากตะกอนดิน ซึ่งสามารถทำได้ทันที แต่หากทำงานไม่สะดวกสามารถนำตะกอนดินใส่ถุงพลาสติกนำมาแยกบนฝั่งก็ได้ การแยกเอาสัตว์หน้าดินออกจากตะกอนดินโดยปกติทั่วไปมักจะใช้น้ำฉีดบนตะแกรงร่อน ซึ่งวิธีการดังกล่าวมักทำให้ตัวอย่างสัตว์หน้าดินเสียหายจนไม่สามารถใช้จำแนกชนิดได้ วิธีการที่ดีที่สุดคือ ค่อยๆ แบ่งล้างตัวอย่างตะกอนดินออกมาทีละส่วน แล้วร่อนผ่านตะแกรงในน้ำมากกว่าที่จะใช้น้ำฉีดโดยตรงบนตะกอนดิน หลังจากนั้นจึงค่อยๆ เทตัวอย่างที่ค้างบนตะแกรงลงในถาดที่เตรียมไว้ นอกจากนี้ในการแยกตัวอย่างสัตว์ออกจากตะกอนดินอาจใช้วิธีลอยตัวอย่างสัตว์ โดยแบ่งตัวอย่างตะกอนดินใส่ลงในน้ำที่มีการเคลื่อนที่ (โดยการกวนน้ำ) แล้วตั้งทิ้งไว้ให้ตะกอนจมลงอย่างรวดเร็ว ในขณะที่ตัวอย่างสัตว์ที่ต้องการยังคงลอยอยู่ในน้ำ เสร็จแล้วค่อยๆ เทน้ำลงบนตะแกรงด้วยความระมัดระวัง หรืออาจวางถังที่มีตัวอย่างตะกอนดินไว้ใต้สายยาง แล้ววางตะแกรงใต้ปากถังบริเวณที่น้ำล้นออกมา หลังจากนั้นแยกตัวอย่างสัตว์หน้าดินออกจากตะกอนดิน หากต้องการให้จำแนกชนิดได้ง่าย ควรทำให้ตัวอย่างคืนสภาพปกติด้วยการแช่ตัวอย่างสัตว์หน้าดินในสารละลายแมกนีเซียมคลอไรด์ (MgCl₂) ก่อนดองด้วยน้ำยาฟอร์มาลีน หลังจากดองตัวอย่างด้วยฟอร์มาลีนแล้วอาจย้ายตัวอย่างไปเก็บรักษาไว้ในแอลกอฮอล์ทั้งนี้ขึ้นกับธรรมชาติตัวอย่างสัตว์ที่ต้องการศึกษา ในขวดดองตัวอย่างต้องใส่ฉลากซึ่งบันทึกข้อมูลสถานีเก็บตัวอย่าง จำนวนซ้ำ ครั้งที่เท่าไร วันและเวลาที่เก็บตัวอย่าง

ตาราง เปรียบเทียบประสิทธิภาพในการเก็บตัวอย่างด้วยเครื่องมือขนาดเล็กและขนาดใหญ่

 

เครื่องมือขนาดเล็ก	เครื่องมือขนาดใหญ่
สามารถเก็บตัวอย่างโดยทั่วไปในพื้นที่กว้าง	เก็บตัวอย่างได้ในพื้นที่ที่แคบกว่า
เพิ่มจำนวนซ้ำของตัวอย่างทำให้การประมาณค่าความคาดเคลื่อนมาตรฐาน (standard error) ของความชุกชุม ค่าความ	ตัวอย่างซ้ำจำนวนน้อยกว่าอาจมีผลทำให้ค่าเฉลี่ยมีช่วงกว้างและค่าอื่นๆ อาจไม่สามารถยอมรับได้ทางสถิติ
เครื่องมือมีขนาดเล็กสามารถใช้ได้ง่ายไม่เปลืองแรงงานและงบประมาณ	เครื่องมือมีขนาดใหญ่การใช้งานลำบากกว่า ทั้งยังต้องการแรงคนมากกว่าและเรือที่มีขนาดใหญ่กว่า
ไม่สามารถเก็บตัวอย่างสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ได้	เก็บตัวอย่างสัตว์ที่มีขนาดใหญ่ได้แต่อาจมีจำนวนน้อยกว่าความเป็นจริงแลัจะเก็บตัวอย่างสัตว์เล็กได้มากเกินไป
อาจเก็บตัวอย่างได้อย่างเพียงพอ ส่วนใหญ่ในการศึกษาประชาคมบริเวณซับไทดัลพื้นโคลนและทรายปนโคลน	สามารถเก็บตัวอย่างได้อย่างเพียงพอในเกือบทุกประเภทของพื้นทะเล
	ค่อนข้างช้าในการล้างตัวอย่าง เนื่องจากตัวอย่างมีจำนวนมาก และตัวอย่างสัตว์ที่ได้อาจไม่สมบูรณ์ เนื่องจากการทับกันของตะกอนดินทราย

---

ที่มา : จิตติมา ( 2544)

 

 

การเก็บตัวอย่างสัตว์หน้าดินด้วย Birge - Ekman grab