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我国的东北黑土区由于不科学的耕作方式以及过度的开垦坡耕地导致黑土层变薄、水土流失严重。为了遏制土壤退化,防止水土流失加剧,我国从1999年开始退耕还林工程。为研究东北黑土区退耕还林工程对土壤理化性质及枯落物持水性的影响,本研究以西老爷岭林场退耕还林1年、5年、10年、15年、20年、25年6个不同退耕还林年限林下的土壤、枯落物为研究对象,以同一区域内的坡耕地(SF)和天然次生林地(NF)为对照样地,对退耕还林后林下两个土层的(0-20 cm,20-40 cm)土壤的理化性质、枯落物的蓄积量及持水性能进行了测定,主要结果如下:(1)两个土层的p H值,25a较1a分别从5.46和5.30升高至5.94和6.43,升高了5.18%和21.32%,退耕还林可改良酸化土壤;两个土层林下土壤有机质、全氮和全磷含量均呈现先递增后递减的趋势并趋向天然次生林地含量,表土层含量高于亚表层,与有机质变化趋势具有一致性;土壤全钾含量主要受到土壤质地和成土条件影响,两个土层20a含量最高分别为6.80g/kg和6.35g/kg,表土层和亚表层的含量变化不显著;土壤碱解氮、速效钾含量呈现先增加后减小趋势,表土层大于亚表层,两土层均为天然次生林含量最高,分别为548.68mg/kg、12.11mg/kg和356.18mg/kg、7.28mg/kg;速效磷含量表层呈现量先递增后递减再递增的趋势,10a含量最高为21.24mg/kg;亚表层呈现先递增后递减的趋势,15a含量最高为8.79mg/kg。退耕还林工程的实施对东北黑土区土壤有机质、全量元素、速效养分的累积起到显著的积极影响。(2)25a的MWD、GMD、MWSSA和D分别为1a的1.79、1.25、0.69和0.91倍,说明不同退耕还林年限下土壤物理性状得到显著改良;25a的>2mm粒径的团聚体为1a的1.44倍,退耕还林工程的实施能够促进林下土壤大粒级水稳性团聚体的组成;退耕还林工程的实施优化了土壤结构性,增加土壤团粒稳定性,同时退耕还林地土壤团聚体分形维数D对土壤有机质含量的敏感性较强。(3)枯落物蓄积量25a最高(20.59t/ha);最大持水量变化范围为4.90-85.71t/ha,25a最大持水量最大,最大持水率变化范围为216.47%-501.54%,10a为最大值;有效拦蓄量变化范围是2.55-71.90t/ha,10a为最大值;随着退耕年限的增加,林下枯落物的蓄积量、水分特征逐渐向良好的方向发展,可有效降低径流产生,保持水土。