Сравнительная оценка физико-механических свойств древесины различных климатипов сосны обыкновенной
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-26–40Ключевые слова:
сосна обыкновенная, климатип, плотность древесины, прочность древесины, статический изгиб, изменчивостьАннотация
Для эффективного и рационального использования в производстве древесины сосны обыкновенной различного географического происхождения необходимо знать ее физико-механические свойства. Целью исследования является определение физических (плотность древесины в абсолютно сухом состоянии и при 12%-й влажности) и механических (прочность древесины при сжатии вдоль волокон и при статическом изгибе) свойств древесины 17 климатических экотипов сосны и проведение сравнительного анализа полученных показателей в отдельности для каждого происхождения и при их группировке по подвидам в соответствии с классификацией Л.Ф. Правдина. Диапазон географического происхождения мест заготовки семян – от 47 до 62° с. ш. и от 22 до 85° в. д. Для проведения исследований была использована современная универсальная испытательная машина MTS Insight 100. Установлено, что плотность древесины в абсолютно сухом состоянии варьирует от 370 (курский климатип) до 524 кг/м3 (волгоградский климатип), при 12%-й влажности – от 397 (курский климатип) до 550 кг/м3 (волгоградский климатип). Прочность древесины исследуемых климатипов при сжатии вдоль волокон составила от 32 (курский климатип) до 54 МПа (волгоградский климатип), при статическом изгибе – от 55 до 92 МПа у вологодского и ульяновского климатипов соответственно. Максимальная плотность древесины при 12%-й влажности характерна для подвида сосны обыкновенной европейской и составляет 497±8 кг/м3, минимальное значение данного показателя у сосны обыкновенной сибирской – 423±30 кг/м3. Промежуточное положение занимают сосны лапландская и лесостепная со значениями 483±16 и 464±12 кг/м3 соответственно. Прочность древесины при сжатии вдоль волокон у исследуемых подвидов составила от 47±1 (европейская) до 33±4 МПа (сибирская), у сосны лапландской – 44±2 МПа и несколько ниже у сосны лесостепной – 42±2 МПа. Максимальная прочность древесины при статическом изгибе характерна для сосны европейской – 78±4 МПа, а минимальная – для сосны сибирской – 61±14 МПа. Данный показатель имеет равные значения для сосны лесостепной и лапландской – 72±4 МПа.
Для цитирования: Ребко С.В., Мельник П.Г., Козел А.В., Поплавская Л.Ф., Тупик П.В., Носников В.В. Сравнительная оценка физико-механических свойств древесины различных климатипов сосны обыкновенной // Изв. вузов. Лесн. журн. 2023. № 4. С. 26–40. https://doi.org/10.37482/0536-1036-2023-4-26-40
Скачивания
Библиографические ссылки
Кищенко И.Т. Рост и развитие аборигенных и интродуцированных видов семейства Pinaceae Lindl. в условиях Карелии. Петрозаводск: ПетрГУ, 2000. 214 с. Kishchenko I.T. Growth and Development of Native and Introduced Species of the Family Pinaceae Lindl. in the Conditions of Karelia. Petrozavodsk, PetrSU Publ., 2000. 214 p. (In Russ.).
Кузьмин С.Р. Реакция ширины годичного кольца и доли поздней древесины у сосны обыкновенной на погодные условия в географических культурах // Изв. вузов. Лесн. журн. 2020. № 5. С. 64–80. Kuzmin S.R. Response of Annual Ring Width and Latewood Content of Scots Pine to Weather Conditions in Provenance Trials. Lesnoy zhurnal = Russian Foresty Journal, 2020, no. 5, pp. 64–80. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2020-5-64-80
Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А. Морфологические особенности хвои у сосны обыкновенной с разной устойчивостью к грибным болезням // Экология. 2015. № 2. С. 156–160. Kuzmin S.R., Kuzmina N.A. Morphological Distinctions of Needles in Scots Pine with Various Resistance Levels to Fungal Diseases. Ekologia = Russian Journal of Ecology, 2015, no. 2, pp. 156–160. (In Russ.). https://doi.org/10.7868/S0367059715010084
Кузьмин С.Р., Кузьмина Н.А., Ваганов Е.А. Динамика роста сосны обыкновенной в географических культурах // Лесоведение. 2013. № 1. С. 30–38. Kuzmin S.R., Kuzmina N.A., Vaganov E.A. Growth Dynamics of Scots Pine in Provenance Trial Plantations. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2013, no. 1, pp. 30–38. (In Russ.).
Кузьмин С.Р., Роговцев Р.В. Радиальный рост и доля поздней древесины у сосны обыкновенной в географических культурах в Западной и Средней Сибири // Сиб. лесн. журн. 2016. № 6. С. 113–125. Kuzmin S.R., Rogovtsev R.V. Radial Growth and Percent of Latewood in Scots Pine Provenance Trials in Western and Central Siberia. Sibirskij Lesnoj Zurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2016, no. 6, pp. 113–125. (In Russ.). https://doi.org/10.15372/SJFS20160611
Кузьмина Н.А., Кузьмин С.Р. Устойчивость сосны обыкновенной разного происхождения к грибным патогенам в географических культурах Приангарья // Хвойные бореальной зоны. 2007. Т. 24, № 4-5. С. 454–461. Kuzmina N.A., Kuzmin S.R. Resistance of Pine of Different Origin to Pathogenic Fungus in Geographical Cultures of Priangariye. Hvojnye boreal’noj zony = Conifers of the Boreal Area, 2007, vol. 24, no. 4-5, pp. 454–461. (In Russ.).
Лазарева С.М. Рост боковых побегов и продолжительность жизни хвои видов Picea в Левобережном Заволжье // Хвойные бореальной зоны. 2014. Т. ХХХII, № 5-6. С. 44−49. Lazareva S.M. Growth of Side Shoots and Life of Needles on the Left Bank of Picea in the Middle Volga. Hvojnye boreal’noj zony = Conifers of the Boreal Area, 2014, vol. 32, no. 5-6, pp. 44−49. (In Russ.).
Мелехов В.И., Бабич Н.А., Корчагов С.А. Качество древесины сосны в культурах. Архангельск: АГТУ, 2003. 110 с. Melekhov V.I., Babich N.А., Korchagov S.А. Pine Wood Quality in Plantations. Arkhangelsk, ASTU Publ., 2003. 110 p. (In Russ.).
Мельник П.Г., Савосько С.В., Станко Я.Н., Дюжина И.А., Степанова О.В. Географическая изменчивость продуктивности и физико-механических свойств древесины сосны обыкновенной // Вестн. МГУЛ – Лесн. вестн. 2007. № 6. С. 33–38. Melnik P.G., Savosko S.V., Stanko Ya.N., Dyuzhina I.A., Stepanova O.V. Geographical Variability in Productivity and Physical-Mechanical Properties of Scots Pine Wood. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2007, no. 6, pp. 33–38. (In Russ.).
Мерзленко М.Д., Глазунов Ю.Б., Мельник П.Г. Результаты выращивания провениенций сосны обыкновенной в географических посадках Серебряноборского опытного лесничества // Лесоведение. 2017. № 3. С. 176–182. Merzlenko M.D., Glazunov Yu.B., Melnik P.G. Growing Geographic Trial Provenances of the Scots Pine in Serebryany Bor Forestry. Lesovedenie = Russian Journal of Forest Science, 2017, no. 3, pp. 176–182. (In Russ.).
Наквасина Е.Н., Прожерина Н.А., Чупров А.В., Беляев В.В. Реакция роста сосны обыкновенной на климатические изменения в широтном градиенте // Изв. вузов. Лесн. журн. 2018. № 5. С. 82–93. Nakvasina E.N., Prozherina N.A., Chuprov A.V., Belyaev V.V. Growth Response of Scots Pine to Climate Change in the Latitudinal Gradient. Lesnoy zhurnal = Russian Forestry Journal, 2018, no. 5, pp. 82–93. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2018.5.82
Пауль Э.Э., Звягинцев В.Б. Древесиноведение с основами лесного товароведения. Минск: БГТУ, 2015. 315 с. Paul E.E., Zvyagintsev V.B. Wood Science with the Fundamentals of Forest Commodity Science. Minsk, BGTU Publ., 2015. 315 p. (In Russ.).
Пахарькова Н.В., Кузьмина Н.А., Кузьмин С.Р., Ефремов А.А. Морфофизиологические особенности хвои у разных климатипов сосны обыкновенной в географических культурах // Сиб. экол. журн. 2014. Т. 21, № 1. С. 107–113. Pakharkova N.V., Kuzmina N.A., Kuzmin S.R., Efremov A.A. Morphophysiological Traits of Needles in Different Climatypes of Scots Pine in Provenance Trial. Sibirskij Lesnoj Zurnal = Siberian Journal of Forest Science, 2014, vol. 21. no. 1, pp. 107–113. (In Russ.). https://doi.org/10.1134/S1995425514010107
Правдин Л.Ф. Сосна обыкновенная. Изменчивость, внутривидовая систематика и селекция. М.: Наука, 1964. 192 с. Pravdin L.F. Scots Pine. Variability, Intraspecific Systematics and Breeding. Moscow, Nauka Publ., 1964. 192 p. (In Russ.).
Ребко С.В., Мельник П.Г., Ламоткин С.А., Тупик П.В., Поплавская Л.Ф., Носников В.В. Анализ содержания основных компонентов эфирного масла в хвое различных климатипов и подвидов сосны обыкновенной // Resources and Technology. 2021. Т. 18, № 3. С. 17–36. Rаbko S.U., Melnik P.G., Lamotkin S.A., Tupik P.V., Pаplauskaya L.F., Nosnikau V.V. Content Analysis of Essential Oil Main Components in the Needles of Various Provenances and Subspecies of Scots Pine. Resources and Technology, 2021, vol. 18, no. 3, pp. 17–36. (In Russ.). https://doi.org/10.15393/j2.art.2021.5783
Ребко С.В., Поплавская Л.Ф. Сравнительная характеристика роста географических культур сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) // Прилож. к журн. «Весці Нацыянальнай акадэміі навук Беларусi». Ч. 1. Сер.: Биологич. науки; мед. науки. 2008. С. 231–236. Rаbko S.U., Pаplavuskaya L.F. Comparative Characteristic of Growth for Geographic Cultures of Scots Pine (Pinus sylvestris L.). Supplement to the journal «Vesci Natsyanal’nai akademii nauk Belarusi». Part 1. Series: Biological Sciences, Medical Sciences. 2008, pp. 231–236. (In Russ.).
Тарханов С.Н., Пинаевская Е.А., Аганина Ю.Е. Особенности адаптации разных форм сосны обыкновенной в условиях длительного избыточного увлажнения почв // Изв. вузов. Лесн. журн. 2021. № 2. С. 30–44. Tarkhanov S.N., Pinayevskaya E.A., Aganina Yu.E. Features of Adaptation of Different Forms of Scots Pine Under Conditions of Prolonged Excessive Soil Moistening. Lesnoy zhurnal = Russian Forestry Journal, 2021, no. 2, pp. 30–44. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2021-2-30-44
Тюкавина О.Н., Клевцов Д.Н., Дроздов И.И., Мелехов В.И. Плотность древесины сосны обыкновенной в различных условиях произрастания // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. № 6. С. 56–64. Tyukavina O.N., Klevtsov D.N., Drozdov I.I., Melekhov V.I. Wood Density of Scots Pine in Different Growth Conditions. Lesnoy zhurnal = Russian Forestry Journal, 2017, no. 6, pp. 56–64. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.6.56
Уголев Б.Н. Древесиноведение и лесное товароведение. М.: МГУЛ, 2007. 351 c. Ugolev B.N. Wood Science and Forestry Commodity Science. Moscow, MSFU Publ., 2007. 351 p. (In Russ.).
Федоров Н.И., Пауль Э.Э. Древесиноведение и лесоматериалы. Минск: БГТУ, 2006. 292 с. Fedorov N.I., Paul E.E. Wood Science and Timber Products. Minsk, BGTU Publ., 2006. 292 p. (In Russ.).
Auty D., Achim A., Macdonald E., Cameron A.D., Gardiner B.A. Models for Predicting Wood Density Variation in Scots Pine. Forestry, 2014, vol. 87, no. 3, pp. 449–458. https://doi.org/10.1093/forestry/cpu005
Guller B., Isik K., Cetinay S. Variations in the Radial Growth and Wood Density Components in Relation to Cambial Age in 30-Year-Old Pinus brutia Ten. at Two Test Sites. Trees, 2012, vol. 26, no. 3, рр. 975–986. https://doi.org/10.1007/s00468-011-0675-2
Niemz P., Sonderegger W. Holzphysik: Physik des Holzesund der Holzwerkstoffe. Switzerland, Carl Hanser Verlag GmbH & Company KG Publ., 2017. 580 p. (In German).
Pásztory Z., Mohácsiné I.R., Börcsök Z., Gorbacheva G. The Utilization of Tree Bark. Bioresources, 2016, vol. 11, no. 3, pp. 7859–7888. https://doi.org/10.15376/biores.11.3
Peltola H., Gort J., Pulkkinen P., Gerendiain A.Z., Karppinen J., Ikonen V.-P. Differences in Growth and Wood Density Traits in Scots Pine (Pinus sylvestris L.) Genetic Entries Grown at Different Spacing and Sites. Silva Fennica, 2009, vol. 43, no. 3, pp. 339–354. https://doi.org/10.14214/sf.192
Sattler D.F., Finlay C., Stewart J.D. Annual Ring Density for Lodgepole Pine as Derived from Models for Earlywood Density, Latewood Density and Latewood Proportion. Forestry, 2015, vol. 88, no. 5, pp. 622–632. https://doi.org/10.1093/forestry/cpv030
Zabuga V.F., Zabuga G.A. Specifіc Features of the Growth of Scots Pine Vegetative Organs in the Forest-Steppe Zone of Cisbaikalia. Russian Journal of Ecology, 2007, vol. 38, no. 6, pp. 409–416. https://doi.org/10.1134/S1067413607060021
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
