Лесной журнал

Показатели роста кедра сибирского разного географического происхождения на подвое сосны обыкновенной

Ср, 25 мар 2020 00:00:00 +0000

Леса с преобладанием кедра сибирского (Pinus sibirica Du Tour) занимают в России около 40 млн га. они выполняют почвозащитную и водоохранную роль, являются источником кислорода, используются для получения ценных орехов, древесины и др. объектом исследования выступили 36-летние привитые деревья кедра сибирского, произрастающие на гибридно-семенной плантации, расположенной в пригородной зоне Красноярска. Цель работы – сопоставление показателей роста 36-летних рамет кедра сибирского разного географического происхождения. Прививки были сделаны на подрост сосны обыкновенной в 1982 г. Черенки для прививок нарезаны с растений, выращенных из семян, заготовленных в 1960 г. в популяциях разного географического происхождения. Местоположение исходных популяций по широте отличается на 12°, долготе – на 64°, высоте над уровнем моря – на 900 м. Установлено, что средняя высота 36-летних привитых деревьев в зависимости от географического происхождения привоя варьирует от 12,4 до 15,0 м, диаметр ствола подвоя – от 29,7 до 40,9 см, диаметр кроны – от 6,4 до 7,6 м. лучшим ростом отличаются клоны томского происхождения. наименьшей высотой характеризуются клоны северных популяци (республик Коми и Саха). Средний диаметр привоя превышает диаметр подвоя на 6,4...39,7 %. хорошее срастание прививок (диаметр привоя равен диаметру подвоя) наблюдается у 10...27 % деревьев алтайского, свердловского, тюменского, ханты-мансийского и читинского происхождений. выявлено наличие связи между показателями привитых деревьев: тесная – между диаметром ствола подвоя и кроны (r = 0,855), диаметром ствола и объемом кроны (0,827); значительная – между диаметром ствола и протяженностью кроны (0,520). Установлено, что на интенсивность роста привитых деревьев и срастание прививаемых компонентов оказывают влияние географическое происхождение и клоновая принадлежность привоя. Полученные результаты могут быть использованы при создании клоновых плантаций второго поколения.

Для цитирования: Матвеева Р.Н., Буторова О.Ф., Братилова Н.П., Щерба Ю.Е., Комарницкий В.В. Показатели роста кедра сибирского разного географического происхождения на подвое сосны обыкновенной // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 9–19. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-9-19

Рост и развитие пыльцевой трубки можжевельника обыкновенного (Juniperus communis): роль ядра клетки трубки

М. В. Сурсо, Д. Г. Чухчин (Автор) — Чт, 26 мар 2020 00:00:00 +0000

Предпринята попытка на примере можжевельника обыкновенного выяснить функциональное значение ядра клетки трубки и его связь со структурами пыльцевой трубки у голосеменных растений. Пыльцевые трубки можжевельника в культуре in vitro изучались методами световой микроскопии (проходящий свет, флуоресценция) и инфракрасной Фурье-спектроскопии. Дано краткое описание процесса роста и развития пыльцевых трубок можжевельника. Опыты по ферментативному разрушению стенки пыльцевой трубки позволили выявить взаимосвязь генеративного ядра с протопластом, ассоциированным с ядром клетки трубки. Установлено, что генеративное ядро довольно прочно связано с протопластом ядра клетки трубки силой поверхностного натяжения внутренних мембран. Доказано, что протопласт и оба ядра некоторое время сохраняют нативность вне тела трубки после лизиса ее кончика. Однако ни генеративное ядро, ни ядро клетки трубки не могут самостоятельно функционировать вне протопласта пыльцевой трубки. Микрофибриллы актинового цитоскелета распределены во внутреннем объеме трубки неравномерно, бо́льшая их часть сконцентрирована в центральной части трубки и ассоциирована с ядром клетки трубки и протопластом. в составе пластид преобладают лейкопласты, в основном это амилопласты, бо́льшая часть которых сконцентрирована вокруг ядра клетки трубки. Протопласт содержит бо́льшое количество митохондрий. Лизосомы распределены по всему объему пыльцевой трубки более или менее равномерно, однако значительная их часть, особенно у активно растущих трубок, скапливается вокруг ядра клетки трубки и вблизи кончика трубки. Использование в качестве маркера дейтерия позволило установить последовательность синтеза и локализацию синтезируемых веществ в процессе роста пыльцевой трубки. Повышенное содержание дейтерия наблюдалось в зоне протопласта, ассоциированного с ядром клетки трубки. На основе новых экспериментальных данных высказано предположение, что, возможно, ядро клетки трубки контролирует синтез органических веществ и их распределение в теле трубки. Вероятно, ядро клетки трубки способствует ее полярному росту и ориентирует во времени и пространстве рост кончика трубки in vivo.

Для цитирования: Сурсо М.В., Чухчин Д.Г. Рост и развитие пыльцевой трубки можжевельника обыкновенного (Juniperus communis): роль ядра клетки трубки // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 20–34. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-20-34

Финансирование: Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект № 18-04-00056. Образцы пыльцы собраны при проведении экспедиционных работ в рамках ФНИР по государственному заданию ФИЦКИА РАн (тема №0409-2019-0039), № гос. регистрации – АААА-А18-118011690221-0.

Благодарность: Исследования проведены с использованием оборудования ЦКП НО «Арктика» Северного (Арктического) федерального университета им. М.В. Ломоносова.

Влияние длительного периодического внесения удобрений на структуру древостоя и напочвенного покрова в условиях среднетаежных сосняков брусничных (Республика Карелия)

Н. В. Геникова, В. А. Харитонов, А. М. Крышень (Автор) — Чт, 26 мар 2020 00:00:00 +0000

В статье приведены результаты изучения влияния последействия периодического внесения азотных (N) и комплексных (NPK) удобрений на структуру древесного яруса и напочвенного покрова. объектами исследования послужили культуры сосны на бедных песчаных почвах в условиях сосняков брусничных (Карельский таежный район, средняя тайга). На момент обследования возраст культур составлял 53 года, последнее внесение удобрений было 30 лет назад. На каждой пробной площади проводилось геоботаническое описание, определялись таксационные характеристики древостоя, картировались растительные микрогруппировки. Внесение комплексного удобрения привело к увеличению средних значений диаметра и высоты культур сосны при более интенсивном изреживании древостоя по сравнению с контролем и вариантом опыта с внесением азотного удобрения. По общему количеству видов напочвенного покрова варианты опыта и контроль не различаются между собой. В то же время отмечены достоверные отличия в соотношении проективных покрытий мхов и лишайников. На всех участках с внесением удобрений обилие мхов более чем в 2 раза выше, чем лишайников, в то время как на контроле покрытие мхов практически не отличается от такового у лишайников, а местами даже ниже. Вероятно, это связано с реакцией зеленых мхов на повышенное содержание углерода и азота в верхних горизонтах почвы. Из таксационных характеристик древостоя только средний диаметр достоверно и однозначно связан со структурой напочвенного покрова: при большем значении среднего диаметра отмечается и большее проективное покрытие зеленых мхов. в целом четырехкратное (с периодом 5 лет) внесение минеральных удобрений в культурах сосны на песчаных почвах проявляется в структуре древесного яруса и напочвенного покрова даже через 30 лет после последнего внесения. на опытных участках увеличенное содержание азота и углерода наблюдается только в подстилке и подподстилочном горизонте почвы. Это объясняется тем, что азот в незначительных количествах закрепляется в фитоценозе и возвращается с опадом только в самые верхние почвенные горизонты, влияя на структуру мохово-лишайникового яруса и приводя к преобладанию зеленых мхов (Pleurozium schreberi, Hylocomium splendens) над кустистыми лишайниками рода Cladonia в напочвенном покрове.

Для цитирования: Геникова Н.В., Харитонов В.А., Крышень А.М. Влияние длительного периодического внесения удобрений на структуру древостоя и напочвенного покрова в условиях среднетаежных сосняков брусничных (Республика Карелия) // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 35–50. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-35-50

Финансирование: Из средств федерального бюджета на выполнение государственного задания КарНЦ РАН (Институт леса КарНЦ РАН).

Лесные насаждения на осушенном дне Аральского моря

Н. Ж. Бакиров, А. Х. Хамзаев, З. Б. Новицкий (Автор) — Чт, 26 мар 2020 00:00:00 +0000

Приведены сведения о современном состоянии осушенного дна Аральского моря. Отмечается, что до 1966 г. реки Амударья и сырдарья сбрасывали в море 55...60 км3 воды. воды сырдарьи перестали поступать в открытую акваторию моря с 1973 г., Амударьи – с 1986 г. Это привело к тому, что площадь осушенного дна сегодня составляет около 6 млн га, на которой необходимо провести лесомелиоративные работы для закрепления этих земель и не допущения возникновения дефляционных процессов. Целью работы являлось выделение типов донных отложений по степени их лесопригодности и с учетом гранулометрического и химического состава, а также подбор древесно-кустарниковых растений для лесомелиоративного освоения осушенного дна. Исследования проводились с 2006 по 2019 г. с учетом гранулометрического состава выделено 3 категории почвогрунтов: первая – песчаные и супесчаные почвы; вторая – подвижные пески; третья – соленые пустоши. Установлена роль лесных насаждений в уменьшении дефляционных процессов: скорость ветра в 1-летнем саксаулово-черкезовом насаждении снижается на 20,5 %, в 2-летнем – на 34,6 %, в 5-летнем – на 87,4 %. Под пологом 4–5-летних лесных насаждений появляется естественная травянистая растительность, что приводит к резкому снижению скорости ветра и, соответственно, к прекращению дефляции почв. определено, что лесные насаждения уменьшают выдувание соли, пыли и песка и способствуют экологическому оздоровлению территории. Под защитой лесных насаждений вынос из почвогрунта химических элементов (хлор, сера, кальций, магний, натрий) значительно ниже, чем с открытой поверхности. Результаты исследования широко используются организациями, занимающимися облесением осушенного дна Аральского моря, в частности лесхозами Республики Узбекистан, которыми уже создано около 400 тыс. га лесных насаждений. таким образом, проведение широкомасштабных лесомелиоративных работ на осушенном дне Аральского моря позволит укрепить его и тем самым свести к минимуму возникновение дефляционных процессов, т. е. улучшить экологическую ситуацию в Центрально-Азиатском регионе.

Для цитирования: Бакиров Н.Ж., Хамзаев А.Х., Новицкий З.Б. Лесные насаждения на осушенном дне Аральского моря // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 2. с. 51–59. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-51-59

Оценка биологической продуктивности лесной среды в условиях урбанизации (на примере Воронежской нагорной дубравы)

Г. А. Одноралов, Е. Н. Тихонова, И. В. Голядкина, Т. А. Малинина (Автор) — Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

Стремительная урбанизация территории сокращает площадь лесных массивов, в результате чего снижаются объемы фотосинтеза, обменных процессов, продуцирования кислорода, депонирования углерода и т. д. все это заставляет задуматься о главном – о существовании лесов на планете. Воронежская нагорная дубрава (общая площадь более 7 тыс. га) служит центральным организующим элементом урбоэкосистемы г. Воронежа. Древостой представлен как хвойными культурами, расположенными по левобережным надпойменным террасам, так и широколиственными лесными насаждениями, раскинувшимися на приречных склонах водораздела. воронежская нагорная дубрава – государственный природный заказник областного значения, имеет статус особо охраняемой природной территории. Одной из основных ее функций является снижение уровня антропогенного воздействия на уникальные ландшафтные комплексы и поддержание экологического баланса в регионе. на примере воронежской нагорной дубравы приведена характеристика основных типов леса и рассчитана их биомасса, сопоставлена надземная органическая масса с массой почвенного гумуса, а также общая биомасса с биомассой глины. Установлено, что общие запасы биомассы коррелируют с массой физической глины в корнеобитаемом слое. так, культуры сосны, произрастающие на местообитаниях, содержащих до 900 т/га физической глины, продуцируют 121,57 т биомассы на 1 га. Установлено, что увеличение ее в 2 раза повышает продуктивность леса до 288,92 т/га. При этом в первом случае класс бонитета культур сосны колеблется от 2-го до 3-го, во втором – достигает 1-го класса. воронежская нагорная дубрава теряет свой лесорастительный потенциал, ухудшаются ее санитарно-гигиенические свойства, а также, с точки зрения концепции экосистемных услуг, происходит общее снижение экономической ценности особо охраняемой природной территории.

Для цитирования: Одноралов Г.А., Тихонова Е.Н., Голядкина И.В., Малинина Т.А. Оценка биологической продуктивности лесной среды в условиях урбанизации (на примере Воронежской нагорной дубравы) // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 60–72. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-60-72

Плотность древесины сосны в осушаемых сосняках кустарничково-сфагновых

О. Н. Тюкавина (Автор) — Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

Плотность древесины является важнейшим показателем ее качества. Для эффективного и рационального ее использования необходимо выявить факторы, влияющие на этот показатель. знание особенностей формирования древесины в различных лесорастительных условиях позволит целенаправленно проводить ее заготовку для промышленного использования. Плотность древесины сосны исследовали в осушаемых сосняках кустарничково-сфагновых Архангельского лесничества. закладывали пробные площади ленточной формы шириной 20 м вблизи осушителя и в межканальном пространстве на расстоянии 40 м от осушителя. Расстояние между осушителями – 100 м. Керны древесины отбирали на высоте 1,3 м с северной стороны ствола и разделяли на части длиной 5 мм. Условную плотность древесины определяли способом максимальной влажности образцов, имеющих сравнительно небольшой объем. Условная плотность древесины сосны в осушаемых сосняках кустарничково-сфагновых изменялась в диапазоне от 0,390 до 0,697 г/см³, вблизи осушителя она была меньше, чем в межканальном пространстве. В загущенных насаждениях удаленность от осушителя не влияет на этот показатель, в средневозрастных насаждениях он возрастает при увеличении густоты, но в древостоях старше 100 лет не изменяется. При увеличении возраста предельное значение условной плотности древесины сосны составляет 0,486 г/см³, при увеличении густоты древостоя – 0,532 г/см³. Отмечается тенденция возрастания плотности древесины при уменьшении ширины годичного слоя. В средневозрастных сосняках выявлена значительная корреляционная зависимость плотности древесины сосны от процента поздней древесины. Установлено, что в средней части радиуса ствола плотность древесины понижается.

Для цитирования: Тюкавина О.Н. Плотность древесины сосны в осушаемых сосняках кустарничково-сфагновых // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 73–80. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-73-80

Методика определения размеров внешнего контура лесосек при их разработке аэростатно-канатными системами

А. В. Абузов, П. Б. Рябухин (Автор) — Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

В настоящее время в лесной отрасли остро встает вопрос внедрения в лесозаготовительный процесс технологий, отвечающих современным экологическим требованиям. К таким технологиям можно отнести воздушный транспорт, в частности аэростатные установки, внедрение которых требует дополнительных исследований в области влияния погодных и ландшафтных условий на процесс эксплуатации. в статье представлены результаты теоретических и практических исследований, направленных на улучшение функционирования аэростатно-канатных систем трелевки при обработке лесных участков различной конфигурации. Установлено, что влияние ветровой нагрузки является основным критическим фактором, который оказывает отрицательное воздействие как на аэростат, так и на тягово-возвратные канаты. Авторами разработаны методика и компьютерная программа для определения размеров внешнего контура эксплуатационного лесного участка, позволяющие устанавливать наземные лебедки или контурные блоки канатной системы на расстояние, обеспечивающее доступ грузозахватного механизма в ранее недоступные точки лесного участка. Результаты работы программы могут быть представлены в табличном и графическом виде, что позволяет манипулировать нагрузками в канатах и одновременно находить габаритные размеры внешних контуров участка. Разработанный алгоритм для определения оптимальных размеров внешнего контура лесоэксплуатационного участка дает возможность обеспечить распределение нагрузок между тремя тягово-возвратными канатами аэростатно-канатной системы, что повысит управляемость и устойчивость системы в целом, а соответственно, гарантирует доступность грузозахватного механизма в любой точке обрабатываемого лесоэксплуатационного участка за счет устранения нерабочих зон.

Для цитирования: Абузов А.в., Рябухин П.Б. Методика определения размеров внешнего контура лесосек при их разработке аэростатно-канатными системами // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 81–100. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-81-100

Исследование процесса разрушения мерзлых и оттаивающих почвогрунтов при воздействии трелевочной системы

Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

Заготовка древесины в лесах криолитозоны становится все более актуальной для Российской Федерации, что связано с истощением доступных запасов спелых эксплуатационных лесов в южной и центральной сибири, Бурятии, Хабаровском крае при одновременном развитии деревообрабатывающих предприятий в Дальневосточном федеральном округе. При эксплуатации современных лесных машин, в частности колесных форвардеров, особую актуальность приобретают вопросы их эффективности, в первую очередь проходимости и технологической производительности, в конкретных производственных и геотехнических условиях. Эти обстоятельства в сочетании с необходимостью минимизации техногенной нагрузки на окружающую среду выдвигают проблему оптимизации числа проходов трелевочной системы по одному волоку в разряд наиболее актуальных. Особые условия эксплуатации трелевочных систем имеют место при производстве лесосечных работ на мерзлых и оттаивающих почвогрунтах. В первом случае в массиве почвогрунта в достаточно большом объеме присутствует лед, оказывающий существенное влияние на повышение его несущей способности под действием начальной вертикальной нагрузки трелевочной системы. Во втором случае при оттаивании мерзлого почвогрунта происходит перенасыщение его водой, в связи с чем ослабевают природные связи между твердыми частицами, а его физико-механические свойства утрачивают исходные значения. Форвардер образует колею в непосредственной зоне контакта колеса с почвогрунтом. Чем больше размер этой зоны, тем большие усилия передаются на почвогрунт для реализации необходимой тяги. Разработанная нами математическая модель расчета параметров процесса разрушения массива оттаивающего почвогрунта на границе с зоной мерзлоты позволяет на стадии проектных решений производить оценку предполагаемых значений глубины образованной колеи с учетом технических возможностей форвардеров и их маневрирования в конкретных производственных условиях.

Для цитирования: Рудов С.Е., Шапиро В.Я., Григорьев И.В., Куницкая О.А., Григорьева О.И. Исследование процесса разрушения мерзлых и оттаивающих почвогрунтов при воздействии трелевочной системы // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 101–117. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-101-117

Решение задачи снижения влияния боковой силы на устойчивость пильного полотна

M. A. Blokhin, D. A. Podlesny, O. A. Rodionov (Автор) — Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

Точность толщины пиломатериалов является одним из самых важных показателей пиления. она неразрывно связана с обеспечением устойчивости пилы в плоскости ее наибольшей жесткости. Цель исследования – устранение влияния боковой силы на пильное полотно и разнотолщинность получаемого пиломатериала. Классическими методами, при рамном пилении и пилении на ленточнопильных станках, задача устранения влияния боковой силы относится к конструктивному решению в совокупности с аналитическим. Поэтому важно при разработке нового станка выявить наличие огромного спектра частот собственных и параметрических колебаний пильных полотен. Ранее эти частоты не могли быть найдены аналитически в полном объеме и, соответственно, не могла быть осуществлена отстройка рабочих частот станка от возможных частот колебаний пильных полотен. в силу сложности и наукоемкости решение этой проблемы невозможно без применения современных численных методов расчета. К ним относятся: метод конечных элементов, программные продукты NX и ANSYS и другие оригинальные программы. одним из методов, который позволяет снизить влияние боковой силы, является определение «устойчивости плоской формы изгиба по л. Эйлеру». техническое решение, представленное принципиально новым пильным блоком с круговым поступательным движением полотен, значительно снижает влияние боковой силы на точность пиления в совокупности с рядом иных достоинств. одновременно с этим решается задача обеспечения динамической устойчивости полотен как при пилении, так и в режиме холостого хода. необходимо отметить, что при круговом поступательном движении боковые режущие кромки зубьев испытывают знакопеременную нагрузку, скобля по поверхности пропила. Поэтому к прочностным характеристикам режущего элемента зуба предъявляются повышенные требования. Для сохранения целостности уголков кончиков зубьев были скорректированы углы их заострения. Проведено исследование возможности упрочнения боковых режущих кромок зубьев пильных полотен, изготовленных из сталей различных марок. в ходе изучения причин износа и коррозии элементов пильного модуля и его рабочей части (зубьев полотна) принято решение о снабжении зубьев твердым сплавом типа «стеллит». однако это требует проведения дополнительных натурных испытаний. Предварительные расчеты показали, что суточная производительность станка с круговым поступательным движением полотен (модель М2005) по сравнению с лесопильными рамами увеличивается в 2–4 раза, с ленточнопильным оборудованием любого класса – в 3–6 раз, с круглопильным оборудованием (для малых и средних предприятий) – в 2–4 раза. Анализ конструктивной схемы многопильного блока и динамики движения пильных модулей выявил ряд достоинств. Простота и надежность конструкции позволяет надеяться на высокие функциональные характеристики, среди которых следует особо отметить рост производительности оборудования, повышение точности пилопродукции за счет жесткости коротких полотен, улучшение качества обработанных поверхностей пиломатериалов, снижение энергопотребления, относительно малый вес, динамическую сбалансированность основных узлов при повышенной мобильности оборудования и отсутствии массивного фундамента.

Для цитирования: Blokhin М.A., Podlesny D.A., Rodionov O.A. Solving the Problem of Reducing the Inﬂuence of Lateral Force on the Saw Blade Stability // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с.118–128. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-118-128

Исследование свойств древесно-полимерного композита на основе PLA

И. К. Говядин, А. Н. Чубинский (Автор) — Пт, 27 мар 2020 00:00:00 +0000

Представлены результаты исследования древесно-полимерной нити для печати методом послойного наплавления. 3D-печать, используемая при изготовлении изделий со сложными геометрическими формами, может быть составной частью производства малых архитектурных форм, мебельного декора, детских игрушек. Аддитивные технологии позволяют перейти на безотходное производство, а также применять возобновляемое биологическое сырье. Использование древесно-полимерных композитов для инкрустации мебели позволяет снизить себестоимость готового изделия. В ходе эксперимента на одношнековом экструдере были изготовлены нити диаметром 1,7 мм из смеси наполнитель (древесная мука)/связующее (полилактид). Установлено, что наполнитель равномерно распределен по объему связующего в виде частиц сферической либо удлиненной формы с размерами от 0,2 до 1,2 мкм. Размер зон с повышенной концентрацией частиц наполнителя изменяется от 2,7 до 9,8 мкм. обнаружены пустоты произвольной формы (с размерами от 9,5 до 32,5 мкм) в срезах древесно-полимерной нити, полученных перпендикулярно ее длине. Исследование срезов нити в режиме «скрещенных николей» показало мозаичный характер двулучепреломления. Размер агрегатов с интенсивным двулучепреломлением из сферических частиц изменяется от 4,5 до 55,1 мкм. вероятно, частицы древесной муки являются зародышами для кристаллизации связующего (полилактида), что проявляется в возникновении этих зон. Изучение вязкости древесно-полимерного композита от температуры показало, что в сравнении с полилактидными (PLA) нитями существенных отличий не обнаружено. Установлены температуры стеклования (58,19 °с) и начала плавления (214,00 °с), что подтверждает схожесть нитей из древесно-полимерного композита с нитями PLA. Результаты испытаний на водопоглощение свидетельствуют, что в исследуемых образцах массовая доля воды значительно увеличивается с ростом содержания наполнителя в материале и высоты напечатанного слоя. Измерение краевого угла смачивания образцов показало, что водно-дисперсионные лаки частично смачивают поверхность древесно-полимерного композита, создавая условия адгезионного взаимодействия. По прочности при разрыве и модулю упругости при растяжении (при 100 % плотности заполнения) образцы из древесно-полимерной композиции уступают нитям из PLA, но имеют лучшие показатели по сравнению с образцами из ABS (акрилонитрил-бутадиен-стирол) пластика. тепловизионное исследование позволило зафиксировать быстрое снижение температуры слоев модели от уровней, возникающих на выходе из сопла, до значений средней зоны модели и разделить термические зоны на три уровня, а также подтвердило схожесть с образцами из PLA-нити.

Для цитирования: Говядин И.К., Чубинский А.Н. Исследование свойств древесно-полимерного композита на основе PLA // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 129–145. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-129-145

Синтез молочной кислоты грибом Rhizopus oryzae F-1030 на питательных средах из сульфитных щелоков

Л. А. Мингазова, А. В. Канарский, Е. В. Крякунова, З. А. Канарская (Автор) — Вт, 31 мар 2020 00:00:00 +0000

Существующие в настоящее время способы получения и выделения молочной кислоты недостаточно эффективны и приводят к образованию большого количества загрязняющих окружающую среду отходов, переработка которых экономически невыгодна. При этом половина мирового объема производства молочной кислоты осуществляется микробиологическим методом, основанном на сбраживании таких ценных сахаросодержащих субстратов, как сахароза, меласса, рафинадная патока, сахарный сироп и др. Применение сахаросодержащих субстратов значительно увеличивает себестоимость конечного продукта. Для решения экономической и экологической проблем производства молочной кислоты необходимо пересматривать существующую сырьевую базу и вводить в молочнокислое производство более дешевые и доступные источники углеводов, например сульфитные щелока, образующиеся при варке целлюлозы. всвою оче-редь, для повышения экономической эффективности целлюлозно-бумажного производства следует максимально полно использовать такие побочные продукты российских предприятий целлюлозно-бумажной промышленности, как сульфитные щелока, которые в химическом отношении являются комплексом неорганических и органических соединений, содержащим, в частности, моно- и олигосахариды. Рассмотрена зависимость выхода молочной кислоты, синтезируемой грибом-продуцентом R. oryzae F-1030 на питательных средах, приготовленных на основе сульфитных щелоков, от используемого метода культивирования. При отъемно-доливном методе культивирования по мере исчерпания сахаров в среде производилась замена культуральной жидкости на аналогичный объем стерильной питательной среды при сохранении биомассы гриба-продуцента, при периодическом методе культивирования по мере исчерпания сахаров в среде синтезированная молочная кислота осаждалась гашеной известью, а восстановление редуцирующих веществ в культуральной жидкости достигалось добавлением концентрированного сульфитного щелока. Установлено, что наибольший выход молочной кислоты наблюдается при использовании отъемно-доливного метода культивирования гриба R. oryzae F-1030 на питательной среде на основе сульфитного щелока, приготовленной по технологии, рекомендованной в промышленности при подготовке питатель-ных сред для культивирования дрожжей. При невозможности провести полную промышленную предварительную обработку сульфитного щелока от содержащихся в нем
вредных примесей рекомендуется использовать периодический метод культивирования гриба R. oryzae F-1030 для получения большего выхода молочной кислоты.

Для цитирования: Мингазова Л.А., Канарский А.В., Крякунова Е.В., Канарская З.А. Синтез молочной кислоты грибом Rhizopus oryzae F-1030 на питательных средах из сульфитных щелоков // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 146–158. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-146-158

Оценка эффективности сушильной части машин для выработки санитарно-гигиенических видов бумаги

Д. А. Прохоров, А. С. Смолин (Автор) — Пт, 03 апр 2020 00:00:00 +0000

Цель исследования – совершенствование методики оценки эффективности работы кол-паков скоростной сушки при производстве санитарно-гигиенических видов бумаги. C ее помощью установлены сухость бумажного полотна, давление воздуха в мокрой и сухой частях скоростных конвективных сушителей, а также температура воздуха, выбиваемого из колпаков скоростной сушки. воснове методики лежит измерение этих показателей в процессе эксплуатации действующего оборудования с дальнейшей регулировкой отдельных узлов системы. При проведении эксперимента осуществлялась термографическая съемка. Установлено, что выдувание горячего воздуха на лицевой стороне колпака и подсасывание холодного на приводной стороне приводит к неравномерному профилю влажности по ширине бумажного полотна, измеренному на накате бумагоделательной машины, снижению энергетической эффективности и производительности агрегата. Индикатором эффективности может служить, например, температура выбиваемого воздуха, которая на исследуемой машине существенно отличается от нормы и составляет 175^оC. Доказана целесообразность регулярного контроля параметров воздуха при изменении технологических режимов производства. обоснована актуальность применения каскадной системы с возможностью прямого перепуска горячего воздуха из сухой части колпа-ка в мокрую, а также опционального регулирования влажности отработанного воздуха
путем добавления или уменьшения части отработанного воздуха из сухой части. Подтверждено прямое влияние регулировки влажности отработанного в сушильной части воздуха на сокращение затрат энергоносителя, а также добавочного воздуха на величину инфильтрации и воздушный баланс системы. Комплекс мероприятий, реализуемых в рамках этой методики, позволяет добиться экономии энергоресурсов на действующих производствах. возможный потенциал экономии газа для исследуемой машины составил 62 м³/ч, или 17 % от действующего потребления, электроэнергии на привод вентиляторов – 6,8 квт∙ч, или 4 % от актуального потребления.

Для цитирования: Прохоров Д.А., Cмолин А.C. Oценка эффективности сушильной части машин для выработки санитарно-гигиенических видов бумаги // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 159–168. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-159-168

Запасы органического углерода в лесных почвах Северной Монголии

M. Tungalag, S. Gerelbaatar, A. I. Lobanov (Автор) — Пт, 03 апр 2020 00:00:00 +0000

Запасы органического углерода в почве и их изменение в региональном и большем пространственном масштабе имеют решающее значение для оценки их глобальной инвертации в почвах и прогнозирования дальнейших изменений. Цель работы – оценить запасы органического углерода в почвах бореальных лесов северной Монголии. Исследование проводилось в лесах Булган, сэленгэ и тув аймаков с использованием полностью рандомизированного метода отбора пробных площадей. Для лабораторных анализов было отобрано 900 почвенных образцов на 60 пробных площадях. на каждой пробной площади заложен почвенный профиль глубиной 30 см с взятием об-разцов из трех слоев почвы: 0...5, 5...15 и 15...30 см. Результаты исследования показали значительное отличие в запасах органического углерода в почвах не только между аймаками, но и внутри каждого аймака. Более высокие показатели отмечены в лесных почвах сэленгийского аймака (123,5±14,85 т/га), самые низкие – в почвах тув аймака (51,13±7,8 т/га). обнаружено заметно меньше органического углерода в почвах бореальных лесов Монголии по сравнению с азиатской частью России, включая сибирь и Дальний восток, что может быть вызвано частым дефицитом воды и географическим расположением монгольских бореальных лесов, граничащих с засушливыми степями Центральной Азии. Установлено, что накопление органического углерода в почвах бореальных лесов Монголии в значительной степени связано с их расположением на горных склонах и распределением осадков по территории. Более высокое количество органического углерода в почвах обнаружено на северных склонах, в более пониженных местах с малыми склонами и возвышенностью. Следовательно, влагообеспеченность в основном определяет характер распределения запасов органического углеро-да в почвах бореальных лесов северной Монголии.

Для цитирования: Tungalag М., Gerelbaatar S., Lobanov A.I. Organic Carbon Stocks in the Forest Soils of Northern Mongolia // Изв. вузов. лесн. журн. 2020. № 2. с. 169–176. DOI: 10.37482/0536-1036-2020-2-169-176