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

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 areas, 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 shade-tolerant tree species in future experimental designs. These species are currently underrepresented.

ZusammenfassungDie Bodenverdichtung in Folge mechanisierter Holzerntemethoden kann erhebliche Auswirkungen auf Waldböden haben und damit auch schädliche Auswirkungen auf die nachfolgende Waldregeneration. Wir führten eine Meta-Analyse durch, um den Effekt der Bodenverdichtung auf Wuchshöhe, Dickenwachstum und Überleben der Jungbäume zu quantifizieren. Diese Effekte waren überwiegend nicht signifikant, variierten stark und waren deshalb nicht eindeutig negativ. Nur auf schluffigen Böden wurden Wachstum und Überleben signifikant durch die Bodenverdichtung verringert, Dies stand im Gegensatz zu sandigen und lehmigen Böden, auf denen die Auswirkungen der Bodenverdichtung vernachlässigbar oder sogar positiv waren. Eine gewichtete Analyse erbrachte insgesamt eine Abnahme des Höhenwachstums auf verdichteten Flächen, aber aufgrund der geringen Anzahl von Beobachtungen sollte dieses Ergebnis mit Vorsicht interpretiert werden. Auch wenn die Ergebnisse keinen generell negativen Effekt der Bodenverdichtung zeigten, sollten Erntemaßnahmen darauf gerichtet sein, Grad und Ausmaß der Bodenverdichtung zu minimieren, um einer Abnahme der Produktivität vorzubeugen. Von einem methodischen Standpunkt aus regen wir an, mehr basale Statistiken in den Artikeln zu publizieren und mehr schattentolerante Baumarten in zukünftige Untersuchungen aufzunehmen. Diese Arten sind gegenwärtig unterrepräsentiert.