Effects of soil compaction on growth and survival of tree saplings: A meta-analysis

Abstract

Soil compaction due to mechanized harvesting operations in forests can have profound effects on forest soils and, hence, can have a detrimental effect on subsequent forest regeneration. We performed a meta-analysis to quantify the effect of soil compaction on height growth, diameter growth, and survival of tree saplings. These effects were predominantly insignificant, varied strongly and were thus not unambiguously negative. Only on silty soils, growth and survival were significantly reduced by soil compaction, which contrasted with sandy and loamy soils, where the effect of soil compaction was negligible or even slightly positive. A weighted analysis revealed an overall decrease of height growth on the compacted area, but this result should be interpreted with caution due to the limited number of observations. Although results did not show an overall negative effect of soil compaction, harvesting activities should focus on minimizing soil compaction degree and extent to prevent a decrease of soil productivity. From a methodological point of view we suggest providing more basic statistics in the articles and to include more shadetolerant tree species in future experimental designs. These species are currently underrepresented.

Considering the relationship of slope and soil loss on skid trails in the north of Iran (a case study)

“…Skid trail and road building, and the movement of heavy machinery and timber through the forest stand cause disturbances of the soil surface, which can lead to increased vulnerability of soil to erosion, although changes in soil properties were subjects of numerous studies worldwide (Rab 1999;Modrý, Hubený 2003;Horn et al 2007;Najafi et al 2009;Byblyuk et al 2010;Ampoorter et al 2011). The results showed that slope length and slope gradient can lead to increased soil loss.…”

“…Effective indices in designing skid trails such as longitudinal slope, soil moisture content, depth and texture, as well as effective factors of wood extraction such load volume, weight and shape and number of skidder passes are the most important effective factors of soil disturbance in skid trails (Naghdi et al 2009). Ground-based skidding may result in compaction and other soil structural changes; compaction associated with harvesting traffic often results in localized surface runoff, which may be channelled by wheel ruts, causing some loss of erodible surface materials (Ballard 2000;Defossez, Richard 2002;Rab 2004;Ampoorter et al 2007;Najafi et al 2009;SaffihHdadi et al 2009;Ampoorter et al 2010;Ampoorter et al 2011). Also, hydraulic properties of soils change after rainfall, which significantly influences infiltration, runoff and erosion (Erpul, Canga 1999;Horn et al 2007).…”

La regeneración natural del pino silvestre (Pinus sylvestris L.) en el Valle del Lozoya (Madrid): germinación y supervivencia inicial

“…Tras numerosos trabajos en relación con la compactación edáfica, parece haber quedado claro que tanto maquinaria como ganado pueden compactar los suelos forestales durante los aprovechamientos y que la intensidad, profundidad y superficie afectadas dependen tanto de las características de la estación (textura, estructura, [materia orgánica], [humedad], topografía, clima…) como de las del propio aprovechamiento (frecuencia, duración, dimensiones de la carga…) (Cambi et al, 2015;Greacen y Sands, 1980;Jones, 2000) Ahora bien, la mayor parte de la literatura se ha centrado en comprobar y cuantificar la compactación sobre las zonas de tránsito, generalmente de maquinaria, y eso dentro de masas en las que la compactación era más susceptible de generar problemas (aprovechamientos intensivos en climas húmedos y fríos) (Blouin et al, 2005;Brais y Camiré, 1998;Claverie et al, 2000;Goutal et al, 2013;Jakobsen y Greacen, 1985;Miller et al, 1996). Así mismo, en lo referente a la vegetación tan sólo se ha comprobado de forma inequívoca el impacto de la compactación sobre la velocidad de crecimiento radical de plántulas jóvenes (Bengough et al, 2006;Chapman et al, 2012), mientras que los estudios sobre crecimiento de la parte aérea, particularmente en masas adultas, son mucho más escasos y poco concluyentes (Ampoorter et al, 2011), especialmente a largo plazo y a nivel de monte (Grigal, 2000;Kirby, 2007).…”

“…En el conjunto del área experimental, aproximadamente un 60% de los puntos muestreados presentaron valores de resistencia a la penetración en la capa superficial del suelo (0-10 cm) menores de 1000 kPa y se alcanzaron niveles máximos en torno a los 1600 kPa. Estos valores están muy por debajo de los 2000-3000 kPa habitualmente señalados en bibliografía como limitantes para el desarrollo radical en suelos arenosos y franco-arenosos (Ampoorter et al, 2011;Greacen y Sands, 1980;Powers, 1999;Powers et al, 2005), por lo que no cabe esperar que el exceso de dureza del suelo sea un problema verdaderamente limitante para el enraizamiento inicial del regenerado en la zona de estudio.…”

“…Los impactos sobre la parte aérea son enormemente variables en función de la fuente consultada (Ampoorter et al, 2011).…”