การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระดับโลกก่อให้เกิดภัยพิบัติธรรมชาติที่สร้างความรุนแรงและเพิ่มจำนวนครั้งมากขึ้นในรอบปี ชีวิตทรัพย์สินและที่อยู่อาศัยของประชากรได้ถูกทำลายหรือสูญหายไป ภัยธรรมชาติประเภทหนึ่งที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งในพื้นที่ป่าไม้ซึ่งเป็นที่ลาดและสูงชันคือ แผ่นดินถล่ม ดินเลื่อนไหล เมื่อเกิดภัยพิบัติ ดินโคลนจะไหลลงสู่พื้นที่ชุมชนที่อาศัยอยู่เบื้องล่าง โดยมีสาเหตุหลักจากการเกิดฝนตกหนักผิดปกติและต่อเนื่องเป็นเวลานาน ทำให้ดินในที่ลาดเขามีความชื้นสูง กำลังรับแรงเฉือนลดลงจนเกิดการถล่ม ดินตะกอนไหลทับถมในร่องน้ำและที่ราบด้านล่าง สร้างความเสียหายเป็นบริเวณกว้าง (Stokes et. al., 2013) การป้องกันและฟื้นฟูพื้นที่เสี่ยงภัยดินถล่มเป็นงานที่ต้องทำอย่างเร่งด่วน เพราะอาจเกิดดินถล่มซ้ำที่เดิมได้อีก ในต่างประเทศจึงมีหน่วยงานป้องกันเรื่องนี้โดยเฉพาะ ส่วนใหญ่เป็นนักวิศวกรธรณีหรือวิศวกรโยธา มีการใช้โครงสร้างทางวิศวกรรมที่เป็นการก่อสร้างแบบเฉื่อย (inert construction) เช่น เขื่อนหรือกำแพงกันดิน เพื่อป้องกันดินถล่มซ้ำในพื้นที่ประชาชนอาศัยอยู่ แต่สำหรับพื้นที่ป่าไม้นั้น นิยมใช้การก่อสร้างแบบมีชีวิต (live construction) โดยใช้พืชเป็นโครงสร้าง หรือเป็นการก่อสร้างแบบผสม (mixed construction) โดยใช้พืชผสมผสานร่วมกับโครงสร้างทางวิศวกรรม ซึ่งเป็นแนวทางที่เหมาะสมในการฟื้นฟูพื้นที่ป่าไม้ด้วยเช่นกัน เพราะช่วยรักษาสภาพแวดล้อมและสร้างสมดุลธรรมชาติได้ดีกว่าโครงสร้างทางวิศวกรรมอย่างเดียว การใช้พืชเป็นโครงสร้างที่มีชีวิตหรือ soil bioengineering นั้น ประเทศที่ได้รับภัยพิบัติรุนแรงอยู่เสมอ เช่น ไต้หวัน ญี่ปุ่น นิวซีแลนด์ อิตาลี สเปน สหรัฐอเมริกา หรือในกลุ่มประเทศอาเซียน มีมาเลเซียและอินโดนีเซีย ได้มีการศึกษาอย่างต่อเนื่องแพร่หลายยาวนานกว่า 20 ปีแล้ว ในประเทศไทยมีการศึกษาเป็นระยะๆ ไม่ต่อเนื่อง ส่วนใหญ่กระทำโดยคณะวิศวกรรมศาสตร์ (พานิชและคณะ 2547, 2548, 2551; Nilaweera 1994) และมีจำนวนชนิดพืชที่ศึกษาน้อยกว่า 10 ชนิด ทั้งๆ ที่ประเทศไทยมีไม้ป่าหลายหมื่นชนิด จึงยังขาดการศึกษาในเรื่องนี้อยู่อีกมาก และเมื่อไม่นานมานี้ ในเดือนพฤษภาคมและมิถุนายน 2555 มูลนิธิชัยพัฒนา ได้เริ่มนำพระราชดำริของพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวในเรื่องการศึกษาวิจัย หาแนวทางแก้ไขปัญหาดินถล่ม มาปฏิบัติให้เป็นรูปธรรม โดยจัดตั้งโครงการศึกษาวิจัยการป้องกันแก้ไขดินโคลนถล่มบนที่สูงชัน ซึ่งมีใจความตอนหนึ่งที่เกี่ยวข้องกับการปลูกฟื้นฟูป่าไม้ดังนี้ “ควรมีการศึกษาวิจัย ทดลอง ด้านพืชยึดดิน ต้องให้ได้คำตอบว่า จะปลูกพืชอย่างไรให้มีรากแก้วลึก สลับกับแฝก หรือพืชอื่นๆ ที่เหมาะสมตามสภาพ” และวัตถุประสงค์ข้อหนึ่งในโครงการวิจัยดังกล่าวคือ “เพื่อศึกษาการใช้วิธีวิศวกรรมชีวภาพ (bio-engineering) เพื่อลดความเสี่ยงภัยดินถล่ม โดยการปลูกหญ้าแฝก ไคร้ นุ่น กระถินเทพา หรือพืชอื่นๆ ในท้องถิ่น ผสมผสานกับวิธีทางวิศวกรรมให้เหมาะสม โดยพิจารณาลักษณะของรากที่มีผลต่อเสถียรภาพของลาด และระบบนิเวศของพืช การใช้วัสดุธรรมชาติหรือกึ่งสังเคราะห์ปกคลุมดินหรือเสริมแรงในลาดดิน การระบายน้ำ การใช้โครงสร้างออกแบบร่องน้ำ ฯลฯ แล้วสรุปให้ได้ข้อแนะนำในการปลูกพืชร่วมกับวิธีทางวิศวกรรมในชุมชนต้นแบบ ก่อนจะขยายผลต่อไปสู่ชุมชนอื่น” จากแนวทางดังกล่าว โครงการวิจัยที่เสนอขอนี้ จึงสอดคล้องกับแนวทางพระราชดำริ ผู้วิจัยได้เริ่มโครงการวิจัยวิศวกรรมชีวภาพทางดินเพื่องานป้องกันพื้นที่ลาด และโครงการวิจัยสมบัติเชิงกลของรากพืชไม้ป่า ตั้งแต่ปี พ.ศ. 2556 โดยกำหนดชนิดพืชไม้ป่าเบื้องต้น จำนวน 7 ชนิด ได้แก่ ประดู่ แดง สัก ตะเคียนทอง เคี่ยมคะนอง ตะเคียนหิน และ ยางนา วางแผนการดำเนินงาน 5 ปี แต่ได้รับทุนสนับสนุนจากสถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. เพียง 2 ปี (2557-2558) และได้รับข้อเสนอแนะจากคณะกรรมการพิจารณาจัดสรรทุนวิจัยให้เพิ่มการศึกษาวิจัยในไม้ยูคาลิปตัสด้วย แม้ว่าไม้ยูคาลิปตัสเป็นไม้เศรษฐกิจที่มีคุณค่าในเชิงพาณิชย์และถูกต่อต้านจากสังคมก็ตาม แต่ในทางวิชาการ ยังไม่มีการศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของรากยูคาลิปตัสมาก่อน นอกจากนี้ พื้นที่ศึกษาคือสถานีวนวัฒนวิจัยสะแกราช จังหวัดนครราชสีมา มีศักยภาพในการจัดหาจำนวนกล้าไม้ทั้งจากเมล็ดและจากการปักชำที่ได้มาตรฐาน สามารถสนับสนุนงานวิจัยนี้ได้ สำหรับช่วงอายุของไม้ที่ศึกษาไม่เกิน 2 ปีนั้น เพราะไม้มีการเติบโตที่รวดเร็ว เมื่อถึงอายุประมาณ 2 ปี น่าจะมีข้อมูลเพียงพอที่เห็นแนวโน้มความสัมพันธ์ต่างๆ ได้ โดยทั่วไปไม้โตเร็วนิยมศึกษาในช่วงเวลา 2 ปีแรกทั่วไป เช่น กระถินเทพา เป็นต้น จากการตรวจเอกสารเรื่องการเสริมแรงรากพืชในต่างประเทศ พบว่าผู้วิจัยมาจากหลายสาขา เช่น วนศาสตร์ วิศวกรรมศาสตร์ วิทยาศาสตร์ พฤกษศาสตร์ เป็นต้น แต่ในประเทศไทย ส่วนใหญ่เป็นวิศวกร เนื่องจากมีพื้นฐานทางฟิสิกส์และวิศวกรรมปฐพีมาเป็นอย่างดี หากพิจารณาเรื่องการปลูกป่าซึ่งเป็นงานหลักของวนศาสตร์ เราต้องยอมรับว่าขาดนักวิชาการในเรื่องระบบรากพืชไม้ป่า ผู้วิจัยซึ่งทำงานอยู่ในสาขาวิศวกรรมป่าไม้เล็งเห็นว่า คณะวนศาสตร์ควรมีบทบาทและเริ่มต้นศึกษาระบบรากพืชไม้ป่า เพื่อเป็นข้อมูลสนับสนุนให้กับคณะวิศวกรรมศาสตร์ ในการเสนอแนะหรือคัดเลือกชนิดพืชที่เหมาะสมต่อการปลูกฟื้นฟูพื้นที่เกิดดินถล่ม ในเบื้องต้น ควรเป็นการศึกษาสมบัติทางวิศวกรรมของรากพืชไม้ป่าชนิดต่างๆ ที่มีอยู่เป็นจำนวนหลายหมื่นชนิด ที่เป็นลักษณะเฉพาะตัวของชนิดพืชนั้นๆ ยังไม่ต้องลงลึกถึงระดับการปลูกที่ผสมผสานกับโครงสร้างทางวิศวกรรม ซึ่งน่าจะอยู่ในวิสัยที่วนศาสตร์สามารถกระทำได้ การเสริมแรงรากมีการศึกษาในสองประเด็นคือ 1) สถาปัตยกรรมระบบราก (Root System Architecture: RSA) หมายถึงลักษณะหรือโครงสร้างการกระจายของราก ปริมาตรราก ความหนาแน่นรากตามความลึก และ 2) การทดสอบแรงต่างๆ ได้แก่ แรงถอนดึง แรงเฉือน การยึดเกาะของราก ข้อมูลการเสริมแรงรากเป็นข้อมูลพื้นฐานที่สำคัญในการอธิบายว่ารากพืชมีอิทธิพลต่อการเพิ่มความแข็งแรงของดินและเสถียรภาพความลาดได้อย่างไร และมีค่าเฉพาะตัวตามแต่ละชนิดพืชด้วย

1. ศึกษาสถาปัตยกรรมระบบรากไม้ยูคาลิปตัส 2. หาสมรรถนะการเสริมแรงรากไม้ยูคาลิปตัสในช่วงอายุ 0-2 ปี 3. สร้างโมเดลแรงยึดเกาะรากที่เพิ่มขึ้น