ในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธาร ป่าไม้ ดิน และน้ำ ถือเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่จำเป็นต้องมีความสมดุลและมีความสัมพันธ์เกี่ยวข้องกัน อย่างใกล้ชิด หากทรัพยากรดังกล่าวอย่างใดอย่างหนึ่งถูกทำลายสูญเสียไป ความสมดุลระหว่างกันที่มีอยู่ย่อมจะมีการเปลี่ยนแปลง และอาจทำให้พื้นที่ต้นน้ำลำธารนั้นเสื่อมความอุดมสมบูรณ์ลงอย่างรวดเร็ว เช่น การบุกรุกแผ้วถางป่าไม้อัน เป็นทรัพยากรหลักในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธารเป็นเหตุให้ผิวดินขาดสิ่งปกคลุมในการช่วยรักษาความชุ่มชื้นและช่วยดูดซึมน้ำ ซึ่งจะมีผลให้เกิดน้ำไหลบ่าไปบนผิวดินอย่างรวดเร็ว จนกัดเซาะพังทลายดินผิวหน้าให้เสื่อมคุณภาพและอาจเกิดปัญหาน้ำท่วมอย่างฉับพลันในบริเวณพื้นที่ราบทางตอนล่างตอนช่วงฤดูฝน หากในฤดูแล้งลำน้ำลำธารเหล่านั้นกลับขาดแคลนน้ำใช้แม้เพียงเพื่อการอุปโภคบริโภคสำหรับประชาชน ตามที่ปรากฏให้เห็นในทุกภาคของประเทศไทยในปัจจุบัน ดินเกิดจากการแตกสลายผุพังของหินโดยกระบวนการธรรมชาติ ในด้านการเกษตรดินจะเป็นวัตถุบนผิวโลกที่มีประโยชน์ในการค้ำจุนพืช เป็นตัวกลางที่พืชใช้สำหรับยึดลำต้น และเป็นแหล่งน้ำแหล่งอาหาร ซึ่งจะมีผลต่อการเจริญเติบโตและการแพร่กระจายของพืชพันธุ์ต่างๆ
โดยทั่วไป ดินประกอบด้วยเม็ดดินที่มีขนาดต่างๆ กัน และอาจมีส่วนประกอบแตกต่างกันไปตามแต่ละพื้นที่ เม็ดดินจะเรียงตัวหรือจับกันเป็นก้อนดินและเกิดเป็นช่องว่างมากมายใน ระหว่างเม็ดดิน โดยมีน้ำและอากาศเข้าไปอยู่ได้ ดังนั้น ในดินจึงมีส่วนประกอบทั้งของแข็งคือเม็ดดิน ของเหลวคือน้ำ และก๊าซคืออากาศ เป็นหลักสำหรับดินซึ่งประกอบด้วยเม็ดดินที่มีขนาดโต ช่องว่างระหว่างเม็ดดินจะมีขนาดใหญ่ เช่น ดินทรายส่วนดินเหนียวซึ่งประกอบด้วยเม็ดดินขนาดเล็กช่องว่างระหว่างเม็ดดินจะมีขนาดเล็กมาก เป็นปฏิภาคตามกันไป แต่ถ้าจะเปรียบเทียบถึงปริมาตรช่องว่างทั้งหมดระหว่างดินทรายกับดินเหนียวในก้อนดินที่มีขนาดเท่ากันแล้ว เราพบว่าดินทรายนั้นมีปริมาตรช่องว่างรวมทั้งหมดน้อยกว่าดินเหนียวด้วยเหตุนี้ดินทรายจึงมีลักษณะโปร่ง มีการซึม และการระบายน้ำดีกว่าดินเหนียว แต่ขณะเดียวกัน ดินเหนียวมีความสามารถดึงดูดซับน้ำให้แฝงอยู่ในดินได้มากกว่าดินทราย
จึงกล่าวได้ว่า ดินคืออ่างเก็บน้ำขนาดเล็กสำหรับพืช สามารถรับน้ำบนผิวดินที่ซึมเคลื่อนที่ลงด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกและแรงดูดซับอันเนื่องมาจากความแห้งของเม็ดดิน เข้าไปบรรจุในช่องว่างทั้งหมดของดิน ซึ่งอัตราการซึมของน้ำลงในดินจะมีมากหรือน้อยย่อมมีความแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อดิน โครงสร้างของดิน สภาพของผิวดิน ความชื้นในดินก่อนฝนตก ตลอดจนปริมาณน้ำที่มีอยู่บนผิวดิน
น้ำที่บรรจุในช่องว่างของดินจะยึดติดกับเม็ดดินด้วยแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำกับโมเลกุลของเม็ดดิน ร่วมกับแรงยึดเหนี่ยวระหว่างโมเลกุลของน้ำ รวมเป็นแรงดูดซับน้ำทั้งหมดไว้ ถ้าหากน้ำเข้าไปแทนที่อากาศจนเต็มช่องว่างแล้ว เราเรียกดินสภาพนั้นว่าดินอิ่มตัวด้วยน้ำ ซึ่งเป็นปริมาตรน้ำจำนวนมากที่สุดที่ดินสามารถเก็บกักไว้ได้ และจะพยายามไหลหรือเคลื่อนที่ไปยังที่ต่ำด้วยแรงโน้มถ่วงของโลกเสมอ
ในบริเวณพื้นที่ต้นน้ำลำธาร เมื่อมีการบุกรุกแผ้วถางป่าเพื่อนำที่ดินมาใช้ทำการเกษตรผลเสียที่เกิดกับดินในบริเวณต้นน้ำลำธารนั้น นอกจากดินผิวหน้าจะถูกน้ำกัดเซาะพังทลายอย่างรุนแรงจนเป็นเหตุให้ดินเสื่อมคุณภาพแล้ว ทั่วบริเวณพื้นที่ดังกล่าวย่อมได้รับผลกระทบจากการที่ดินสามารถเก็บกักน้ำมีปริมาณน้อยลงกว่าตอนที่มีป่าปกคลุมด้วยเช่นกัน ทั้งนี้เพราะการแผ้วถางป่าจะทำให้ผิวดินขาดอินทรียวัตถุตามธรรมชาติ และเมื่อถูกรบกวนจากการใช้เครื่องมือตลอดจนการเหยียบย่ำของคนและสัตว์ด้วย ผิวดินจะมีความแน่นเพิ่มขึ้น จึงเป็นเหตุให้อัตราการซึมของน้ำลงในดินมีค่าลดน้อยลง ซึ่งเป็นผลให้ลำน้ำลำธารไม่มีน้ำไหลในฤดูแล้ง ดังที่ปรากฏอยู่ทั่วไปในปัจจุบัน
