森林抚育间伐是森林可持续经营的一项关键性措施。科学合理的抚育间伐能促进林木生长,改善林分结构,改良土壤养分状况,提高土壤质量。研究间伐对杉木(Cunninghamialanceolata)人工林分生长和结构以及林下土壤的影响,为杉木人工林的科学经营管理提供参考。本研究以安徽省庐江县泥河镇洋河村林场11年生杉木人工林为研究对象,通过抚育间伐试验,研究间伐当年以及间伐2年和5年后杉木人工林分生长和林分结构以及林地土壤的养分变化特征,得出结论如下:1.林分生长的变化特征年份和处理方式分别对杉木林分平均胸径、平均树高和胸高断面积均影响显著(p<0.05)。对照和间伐处理下的林分平均胸径、树高和胸高断面积在间伐当年(2012年)、间伐后2年(2014年)和间伐后5年(2017年)3个年份间均随着试验年份增加而呈现递增的趋势,间伐处理下的林分平均胸径、树高和胸高断面积在3个年份间的差异均达到显著性水平(p<0.05),其中林分平均胸径表现为间伐(16.2 cm)>对照(13.0 cm),分别较对照增长了 21.3%、22.2%和29.4%;平均树高表现为间伐(12.9 m)>对照(10.7 m),分别较对照增长了16.9%、18.3%和 26%,胸高断面积为间伐(38.5 m2/hm2)>对照(36.6 m2/hm2),较对照的增长率分别为-0.06%、0.07%和13%。2012和2014年对照和间伐处理的胸高断面积变化很小,差异不显著。间伐对杉木林分胸径、树高和胸高断面积生长的促进作用在起初两年不明显,而随着试验年份的延长愈加显著。2.林分蓄积的变化特征不同处理方式下杉木林分平均单株材积和林分蓄积差异显著(p<0.05)。对照和间伐处理下的林分平均单株材积和林分蓄积在间伐当年(2012年)、间伐后2年(2014年)和间伐后5年(2017年)年3个年份间均随着年份增加呈现递增的趋势。其中平均单株材积表现为间伐(0.15m3)>对照(0.09 m3),分别较对照显著增长了 54.6%、56.8%和82.4%,林分蓄积为间伐(244.7 m3/hm2)>对照(204.4 m3/hm2),增长率分别为10.7%、12.8%和31.0%。其中,对照林分单株材积在2012和2014年分别与2017年差异显著(p<0.05),而间伐林分单株材积以及间伐和对照两种处理方式下的林分蓄积在3个年份间均差异显著(p<0.05)。间伐对林分单株材积增长速度的影响存在年际效应和滞后效应。3.林分径阶结构的变化特征间伐和对照林分径阶结构在各个年份间基本上呈正态分布,两种处理方式下小径阶林木和较大径阶林木个体数均占较小比例,而中间径阶树木最多,这符合人工同龄纯林进阶分布规律。对照样地中,间伐当年(2012年)、间伐后2年(2014年)和间伐后5年(2017年)林分胸径均主要分布在8-16 cm径阶,占总株数的比例分别为90.3%、87.0%和75.2%,且随着试验时间的延长,林木胸径峰值有所增长。间伐样地中,三个年份下林分胸径的主要分布相对于对照样地则有所右移,主要集中于12-20 cm径阶,占总株数的比例分别为93.6%,94.6%和78.5%。对照林分3个不同年份下14 cm径阶以下的林木株数百分比均明显高于间伐林分,而14-20 cm和高于20 cm径阶的林木株数百分比均低于间伐林分,表明间伐有助于促进林木向较大径阶生长。4.林分生物量和碳储量变化特征杉木人工林土壤生物量和碳储量在不同年份不同。间伐当年(2012年)、间伐后2年(2014年)和间伐后5年(2017年)3个年份中,杉木人工林间伐样地的林分生物量和碳储量均高于对照,其中林分平均生物量表现为间伐(120.4 t/hm2)>对照(104.3 t/hm2),碳储量表现为间伐(61.0 t/hm2)>对照(52.8 t/hm2),两种处理下杉木林分生物量和碳储量在不同年份间表现出相同的规律,均随着试验年份增加而不断增加,且在不同年份间的差异均达到了显著水平(p<0.05)。5.林分土壤养分变化特征土层和年份对杉木人工林土壤NH4+-N和NO3--N含量均影响显著(p<0.05)。间伐当年(2012年)对照下的土壤NH4+-N和NO3--N均随着土层加深而降低,且表层土与30-50 cm 土层差异显著(p<0.05)。两种处理方式下土壤NH4+-N平均值表现为间伐(1.638 mg/kg)>对照(1.522 mg/kg),N03--N表现为间伐(2.435 mg/kg)>对照(1.677 mg/kg)。间伐后土壤NH4+-N随土层增加呈现先降低后上升的趋势,但在各土层间差异不显著。其中,间伐对表层土 NH4+-N和NO3--N的影响均存在显著年际差异(p<0.05)。间伐林分土壤NH4+-N含量在年份间变化规律和对照林分类似,均随着试验年份增加而增加。间伐后2年(2014年)各土层NH4+-N含量均为间伐高于对照,其中各土层增长率分别为38.88%、37.08%和 63.22%,NO3--N 在各土层增长率分别为 123.35%、230.32%和255.56%。杉木林土壤pH值在不同土层与年份均差异不显著,但间伐降低了土壤pH值,使间伐样地土壤酸性提高。相关分析结果显示,土壤NH4+-N、NO3--N与pH值之间表现为非线性关系,与NO3--N相比较,NH4+-N对林分土壤pH值的影响程度更深,更能引起土壤的酸化。