Влияние конструктивных параметров рабочих органов лесного плуга на профиль формируемого линейного микроповышения поверхности
DOI:
https://doi.org/10.37482/0536-1036-2025-5-107-119Ключевые слова:
восстановление лесов, Кенозерский парк, северная тайга, бореальные леса, почва с переувлажнением, рабочий орган, профиль микроповышенияАннотация
Восстановление лесов в бореальных широтах является важной задачей для лесного хозяйства РФ ввиду того, что насаждения северного лесного пояса, к которым относятся таежные леса, являются глобальным климатообразующим фактором. Технология создания лесных культур на среднесуглинистых или подзолистых таежных почвах с высокой степенью увлажнения предписывает создание микроповышений для дальнейшего проведения посадочных работ. Качественная обработка почвы в таких условиях нереализуема без использования эффективных технических средств. Цель исследования – оценка влияния конструктивных и технологических параметров рабочих органов предложенного лесного плуга на профиль создаваемого линейного микроповышения. На основе физико-математической модели перемещения почвенных масс по поверхностям рабочих органов плуга с применением специального программного комплекса выполнена серия вычислительных экспериментов по определению размерных параметров поперечного профиля микроповышения. Проведен базовый компьютерный эксперимент с типичными значениями входных параметров для моделирования создания лесным плугом линейных микроповышений на площадях с подзолистыми почвами, имеющими высокую степень увлажнения. Далее оцениваемые входные данные были сгруппированы по принципу принадлежности к элементам модели и влияния на выходные характеристики: параметры лемешно-отвальных корпусов, дисковых рабочих органов, а также физико-механические свойства почвы. Выполнен анализ результатов моделирования по сравнению с базовым экспериментом при поочередном варьировании входных параметров модели в заданном диапазоне по отношению к базовым значениям. Установлены закономерности воздействия конструктивных и технологических параметров лемешно-отвальных корпусов, сферических дисков и характеристик почвенной среды на высоту линейного гребня. Выявлено, что наибольшее влияние на достижение требуемой высоты микроповышения оказывают параметры плужных корпусов. Полученные результаты применимы для процедуры оптимизации параметров рабочих органов лесного плуга.
Скачивания
Библиографические ссылки
Беляев В.В. Восстановление лесов Европейского Севера России: Эколого-лесоводственные аспекты. Архангельск: Помор. ун-т, 2011. 325 с. Belyaev V.V. Restoration of Forests in the European North of Russia: Ecological and Forestry Aspects. Arkhangelsk, Pomor State University, 2011. 325 p. (In Russ.).
Винокуров В.Н., Силаев Г.В. Лесохозяйственные машины и их применение: тексты лекций. М.: МГУЛ, 1999. 234 с. Vinokurov V.N., Silaev G.V. Forestry Machines and Their Applications: Lecture Texts. Moscow, Moscow State Forest University Publ., 1999. 234 p. (In Russ.).
Готье С., Бернье П., Куулувайнен Т., Швиденко А., Щепащенко Д. Бореальные леса и глобальные изменения // Уст. лесопользование. 2016. No 2 (46). С. 2–7. Gauthier S., Bernier P., Kuuluvainen T., Shvidenko A., Shchepashchenko D. Boreal Forests and Global Change. Ustojchivoe lesopol’zovanie = Sustainable Forest Management, 2016, no. 2 (46), pp. 2–7. (In Russ.).
Дручинин Д.Ю., Попов М.А. К вопросу создания микроповышений при проведении лесовосстановления в условиях временно переувлажняемых почв // Актуальные проблемы развития лесного комплекса: материалы XIX Междунар. науч.-техн. конф. Вологда: ВоГУ, 2021. С. 48–53. Druchinin D.Yu., Popov M.A. On the Issue of Creating Microhills during Reforestation in Conditions of Temporarily Waterlogged Soils. Aktual’nye problemy razvitiya lesnogo kompleksa: Proceedings of the XIX International Scientific and Technical Conference. Vologda, Vologda State University Publ., 2021, pp. 48–53. (In Russ.).
Дручинин Д.Ю., Камалова Н.С., Попов М.А. Формализованная модель перемещения почвы по поверхностям рабочих органов лесного плуга для образования микроповышений // Изв. СПбГЛТА. 2023. No 245. С. 200–214. Druchinin D.Yu., Kamalova N.S., Popov M.A. A Formalized Model of Soil Movement on the Surfaces of the Working Bodies of a Forest Plow for the Formation of Microhill. Izvestia Sankt-Peterburgskoj Lesotehniceskoj Akademii, 2023, no. 245, pp. 200–214. (In Russ.). https://doi.org/10.21266/2079-4304.2023.245.200-214
Ильинцев А.С., Наквасина Е.Н., Богданов А.П., Парамонов А.А. Опыт создания лесных культур на микроповышениях при экскаваторной обработке почвы // Лесн. вестн. / Forestry Bulletin. 2024. Т. 28, No 2. С. 5–16. Ilintsev A.S., Nakvasina E.N., Bogdanov A.P., Paramonov A.A. Forest Crops at Spot Mounds after Excavator Soil Cultivation. Lesnoy vestnik = Forestry Bulletin, 2024, vol. 28, no. 2, pp. 5–16. (In Russ.). https://doi.org/10.18698/2542-1468-2024-2-5-16
Ильинцев А.С., Романов Е.М., Воронин В.В., Богданов А.П. Современная практика искусственного лесовосстановления в таежной зоне европейской части России // Изв. вузов. Лесн. журн. 2024. No 1. С. 52–64. Ilintsev A.S., Romanov E.M., Voronin V.V., Bogdanov A.P. Modern Practice of Artificial Reforestation in the Taiga Zone of the European Part of Russia. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2024, no. 1, pp. 52–64. (In Russ.). https://doi.org/10.37482/0536-1036-2024-1-52-64
Ильинцев А.С., Романов Е.М., Наквасина Е.Н., Богданов А.П. Влияние параметров агротехнических мероприятий при лесовосстановлении на свойства почвы в условиях Европейского Севера России // Инженеры России и Беларуси: сила в сотрудничестве: материалы Междунар. науч.-практ. конф. Архангельск: Сев. (Арктич.) федер. ун-т им. М.В. Ломоносова, 2024. С. 91–94. Ilintsev A.S., Romanov E.M., Nakvasina E.N., Bogdanov A.P. The Influence of Agrotechnical Measures Parameters during Forest Restoration on Soil Properties in the Conditions of the European North of Russia. Inzhenery Rossii I Belarusi: sila v sotrudnichestve: Materials of the International Scientific and Practical Conference. Arkhangelsk, Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov Publ., 2024, pp. 91–94. (In Russ.).
Казаков В.И., Проказин Н.Е., Лобанова Е.Н. Особенности создания и роста культур ели на вырубках с влажными и временно переувлажненными почвами // Лесотехн. журн. 2013. No 1 (9). С. 32–42. Kazakov V.I., Prokazin N.E., Lobanova E.N. Features of the Creation and Growth of Spruce Crops in Clearings with Moist and Temporarily Waterlogged Soils. Lesotekhnicheskij zhurnal = Forestry Engineering Journal, 2013, no. 1 (9), pp. 32–42. (In Russ.).
Луганский Н.А., Азаренок В.А., Залесов С.В., Луганский В.Н., Исаева Р.П., Терехов Г.Г., Фрейберг И.А. Основные технические направления совершенствования лесовосстановления и лесообразования // Леса России и хозяйство в них. 2008. No 2 (30). С. 1–18. Lougansky N.A., Azarenok V.A., Zalesov S.V., Lougansky V.N., Isaeva R.P., Terekhov G.G., Freiberg I.A. The Main Technical Trends to Improve Reforestation and Forest Formation. Lesa Rossii i hozyajstvo v nih = Forests of Russia and the Economy in Them, 2008, no. 2 (30), pp. 1–18. (In Russ.).
Мерзленко М.Д. Актуальные аспекты искусственного лесовосстановления // Изв. вузов. Лесн. журн. 2017. No 3. С. 22–30. Merzlenko M.D. Relevant Aspects of Artificial Reforestation. Lesnoy Zhurnal = Russian Forestry Journal, 2017, no. 3, pp. 22–30. (In Russ.). https://doi.org/10.17238/issn0536-1036.2017.3.22
Нартов П.С. Дисковые почвообрабатывающие орудия. Воронеж: ВГУ, 1972. 184 с. Nartov P.S. Disk Tillage Implements. Voronezh, Voronezh State University Publ., 1972. 184 p. (In Russ.).
Св. о гос. регистрации программы для ЭВМ No 2023680553 РФ. Программный комплекс для моделирования профиля микроповышения, образуемого на вырубках с временным переувлажнением почвы при работе лесного плуга: No 2023680048: заявл. 03.10.2023: опубл. 03.10.2023 / Д.Ю. Дручинин, Н.С. Камалова, М.А. Попов. Druchinin D.Yu., Kamalova N.S., Popov M.A. A Software Package for Modeling the Profile of Microhill Formed in Cuttings with Temporary Waterlogging of the Soil during the Operation of a Forest Plow. Certificate RF of State Registration of a Computer Program, no. 2023680553, 2023.
Филипчук А.Н., Малышева Н.В., Золина Т.А., Югов А.Н. Бореальные леса России: возможности для смягчения изменения климата // Лесохоз. информ. 2020. No 1. С. 92–114. Filipchuk A.N., Malysheva N.V., Zolina T.A., Yugov A.N. The Boreal Forest of Russia: Opportunities for the Effects of Climate Change Mitigation. Lesokhozyajstvennaya informatsiya = Forestry Information, 2020, no. 1, pp. 92–114. (In Russ.). https://doi.org/10.24419/LHI.2304-3083.2020.1.10
Цыпук А.М., Родионов А.В., Пекки Л.П. Перспективные машины для дискретной подготовки почвы под лесные культуры // Актуал. проблемы лесн. комплекса. 2020. No 56. С. 90–93. Tsypouk A.M., Rodionov A.V., Pekki L.P. Perspective Machines for Discrete Soil Preparation for Artificial Reforestation. Aktual’nye problemy lesnogo kompleksa, 2020, no. 56, pp. 90–93. (In Russ.).
Bedford L., Sutton R.F. Site Preparation for Establishing Lodgepole Pine in the Sub-Boreal Spruce Zone of Interior British Columbia: the Bednesti Trial, 10-Year Results. Forest Ecology and Management, 2000, vol. 126, iss. 2, pp. 227–238. https://doi.org/10.1016/S0378-1127 (99)00090-0
Bradshaw C.J.A., Warkentin I.G., Sodhi N.S. Urgent Preservation of Boreal Carbon Stocks and Biodiversity. Trends in Ecology & Evolution, 2009, vol. 24, iss. 10, pp. 541– 548. https://doi.org/10.1016/j.tree.2009.03.019
Chantal de M., Leinonen K., Ilvesniemi H., Westman C.J. Combined Effects of Site Preparation, Soil Properties, and Sowing Date on the Establishment of Pinus sylvestris and Picea abies from Seeds. Canadian Journal of Forest Research, 2003, vol. 33, no. 5, pp. 931–945. https://doi.org/10.1139/x03-011
Hallsby G., Örlander G. A Comparison of Mounding and Inverting to Establish Norway Spruce on Podzolic Soils in Sweden. Forestry, 2004, vol. 77, iss. 2, pp. 107–117. https://doi.org/10.1093/forestry/77.2.107
Johansson K., Nilsson U., Örlander G. A Comparison of Long-Term Effects of Scarification Methods on the Establishment of Norway Spruce. Forestry, 2013, vol. 86, iss. 1, pp. 91–98. https://doi.org/10.1093/forestry/cps062
Löf M., Dey D.C., Navarro R.M., Jacobs D.F. Mechanical Site Preparation for Forest Restoration. New Forests, 2012, vol. 43, pp. 825–848. https://doi.org/10.1007/s11056-012-9332-x
Örlander G., Nordborg F., Gemmel P. Effects of Complete Deep-Soil Cultivation on Initial Forest Stand Development. Studia Forestalia Suecica, 2002, no. 213. 20 p.
Sikström U., Hjelm K., Holt Hanssen K., Saksa T., Wallertz K. Influence of Mechanical Site Preparation on Regeneration Success of Planted Conifers in Clearcuts in Fennoscandia – a Review. Silva Fennica, 2020, vol. 54, no. 2, art. no. 10172. https://doi.org/10.14214/sf.10172
Wei X., Giles-Hansen K., Spencer S.A., Ge X., Onuchin A., Li Q., Burenina T., Ilintsev A., Hou Y. Forest Harvesting and Hydrology in Boreal Forests: Under an Increased and Cumulative Disturbance Context. Forest Ecology and Management, 2022, vol. 522, art. no. 120468. https://doi.org/10.1016/j.foreco.2022.120468
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 М.В. Драпалюк, Д.Ю. Дручинин, М.А. Попов (Автор)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
