Известия вузов. Лесной журнал

Фенотипическая оценка клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в лесостепной зоне Башкирского Предуралья

Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Проведена оценка основных морфометрических признаков рамет клонов плюсовых деревьев сосны обыкновенной в сравнительном аспекте. Вегетативное потомство плюсовых деревьев вида представлено в составе клоновой плантации, созданной в 2005 г. в Дюртюлинском лесничестве лесостепной зоны Республики Башкортостан на участке с типом лесорастительных условий С2. Обеспечено соблюдение селекционно-генетического принципа фенотипической оценки внутрии межгруппового различия клонов и рамет сосны обыкновенной, а также методических и методологических требований к проведению полевого этапа исследования. Учтены таксационные показатели: высота и диаметр ствола, диаметр и протяженность кроны, приросты осевого побега по высоте – у 100 клонов при сплошном перечете. Выявлен различный характер распределения средних значений анализируемых показателей стволов у вегетативных потомств плюсовых деревьев. Лучший рост по диаметру ствола (25,5±0,73 см), высоте (11,2±0,16 м), приросту осевого побега (0,45±0,02 м) свойствен потомству клонов плюсового дерева 29/17. Высокую селекционную ценность представляют клоны 263/40, 264/41, 262/39 с таксационными показателями выше средних для всей совокупности деревьев в архиве клонов, что указывает на специфику генотипов этих экземпляров. Определены уровни существенности различий и интенсивности отбора лучших клонов плюсовых деревьев по морфометрическим признакам, что свидетельствует о различном характере индивидуальной неидентичности каждого из плюсовых деревьев относительно остальных изученных. Выявленные в архиве клонов ценные генотипы потомства плюсовых деревьев сосны обыкновенной могут быть рекомендованы для дальнейшего использования в лесном селекционном семеноводстве при создании высокопродуктивных и устойчивых искусственных насаждений данного ценного древесного вида в регионе.

Ресурсный потенциал бархата амурского в Приамурско-Приморском хвойно-широколиственном районе

Н.В. Выводцев (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Кедрово-широколиственные леса на Дальнем Востоке занимают площадь чуть больше 3 млн га. Бархат амурский (Phellodendron amurense) – один из ярких представителей древесной флоры кедрово-широколиственных лесов. В прошлом столетии для него были разработаны объемные и сортиментные таблицы. Таблиц хода роста для этой породы нет. В целях повышения точности лесотаксационных работ в настоящей статье по материалам государственной инвентаризации разработаны таблицы хода роста для указанного вида. Экспериментальным материалом послужили 159 модельных деревьев с постоянных пробных площадей, заложенных в насаждениях разных типов леса и классов бонитета при проведении государственной инвентаризации лесов. При изучении закономерностей роста бархата амурского использовали 2 подхода. В первом случае при выравнивании таксационных показателей в качестве независимой переменной принят диаметр деревьев, во втором – их возраст. Первый вариант таблицы хода роста близок к разрядной шкале объемов, во втором случае – соответствует общепринятой форме таблиц хода роста. В обоих вариантах рассчитана общая древесная продуктивность, а также объем коры и пробки. Число стволов найдено через постоянную изреживания. В насаждениях бархат амурский встречается одиночными экземплярами, редко произрастает группами до 10 деревьев. В анализируемой выборке максимальный возраст бархата – 100 лет, высота – 25 м, диаметр ствола – 60 см. Разработанные таблицы хода роста отражают закономерности развития бархата амурского Приамурско-Приморского хвойношироколиственного района. Первая таблица хода роста составлена по ступеням толщины, вторая – по классам возраста. В сравнении с дубом (по данным таблиц хода роста) бархат амурский показал более высокий потенциал прироста по запасу на 1 дерево. Составленные таблицы можно использовать для расчета запасов древесины бархата амурского в составе смешанного древостоя, объемов и массы пробки, размера ущерба при повреждении насаждений рубками или пожарами, других целей. Высокий темп роста деревьев бархата в молодом возрасте указывает на перспективность этой породы при лесоразведении.

Содержание тяжелых металлов в почвах и листьях насаждений березы повислой (Москва)

Е.Б. Демина , В.А. Савченкова (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Экологическое состояние городских насаждений является актуальной проблемой современности. Оно характеризует и состояние окружающей среды в целом. В структуре городов особое значение имеют городские парки и лесопарки, которые выполняют преимущественно рекреационные функции, способствуя улучшению здоровья и благополучию горожан. Посадка древесных растений, поглощающих вредные вещества, поступающие с воздухом, загрязненным промышленными предприятиями и автотранспортом, – один из основных механизмов стабилизации экологической ситуации в городах. Значительный вклад в загрязнение экосистем вносят техногенные поллютанты, весомую долю которых составляют тяжелые металлы. Тяжелые металлы входят в категорию особо токсичных загрязнителей. Основные источники их попадания в почву связаны с деятельностью человека. Тяжелые металлы накапливаются растениями, что отрицательно сказывается на состоянии городских насаждений. Загрязнение почвы тяжелыми металлами приводит к серьезным изменениям в агрохимическом состоянии почвы и во всей экосистеме. Накопление тяжелых металлов в экосистемах зависит от различных факторов, преимущественно от состояния почвы, растительности и уровня антропогенного воздействия. В статье описано количественное содержание меди, свинца, кадмия, никеля и цинка в образцах почвы из парков Москвы и листьев березы повислой, произрастающей на территориях этих парков. Пробные площади заложены в разных функциональных зонах парков: у предполагаемых источников негативного воздействия, а также в точках, наиболее удаленных от антропогенных объектов. Полученные данные сопоставлены с предельно допустимыми концентрациями, рассчитан коэффициент биологического поглощения, выявлено аккумулирование тяжелых металлов в зависимости от расположения объекта относительно потенциальных источников загрязнения. Концентрации тяжелых металлов в почвах исследуемых насаждений не превышают предельно допустимый уровень. Исключением является цинк, его количество на некоторых пробных площадях было повышено в несколько раз. Листья березы показали неравномерное накопление тяжелых металлов в зависимости как от концентраций элементов в почве, так и от расположения пробных площадей.

Сравнительный анализ эколого-флористической классификации и лесных типологий России

Н.С. Иванова, В.В. Фомин, С.В. Залесов, А.П. Михайлович (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

В начале XX в. в Европе сформировалось научное направление, получившее название фитосоциология, родоначальником которой стал швейцарский ботаник и эколог Дж. Браун-Бланке. Разработанный им подход получил широкое распространение в мире и лег в основу большого количества классификаций растительности. В статье приведено описание эколого-флористического подхода к классификации растительности по следующим параметрам: объему понятия ассоциации, особенностям выделения ее границы, классификационным признакам для установления типа лесорастительных условий и для определения ассоциации, учету сукцессионной динамики, влияния антропогенных факторов, уровню внедрения в практику ведения лесного хозяйства, управления лесами и отчетности. Дан обзор современного состояния подхода и приведены результаты его сравнения с отечественными лесными типологиями. К преимуществам классификации Брауна-Бланке можно отнести ее универсальность, развитую методологию, гибкость классификационных критериев и тщательно продуманную номенклатуру. Разработка программного комплекса Turboveg для ввода, хранения и обработки данных о растительности способствовала росту объемов использования классификации. В настоящее время, кроме признаков растительности, обязательным становится учет климатических параметров, а при выделении синтаксонов и формировании картографических представлений о растительности используют современные достижения в области ГИС-технологий для оценки факторов, которые влияют на структуру растительности. Отражение сукцессионной динамики в синтаксономических единицах по-прежнему остается актуальной задачей как эколого-флористического подхода, так и отечественных лесных типологий. В рамках подхода Брауна-Бланке также активно прорабатываются аспекты, связанные с учетом антропогенных трансформаций растительных ассоциаций. Об этом свидетельствует ряд успешных примеров оценки синантропизации лесов и моделирования функций отклика растительных сообществ на действие экологических факторов, включая антропогенные. Как и в лесных типологиях, при разработке эколого-флористических классификаций широко используются многомерные методы анализа данных (DCA, CCA, PCA с наложением на ординационные диаграммы векторов) для исследования структуры лесной растительности.

Семенная продуктивность и качество семян Pinus sylvestris L. в лесных культурах на крымских яйлах

В.П. Коба, И.А. Крестьянишин, О.О. Коренькова (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Изучены семенная продуктивность и качество семян Pinus sylvestris в лесных культурах на крымских яйлах. Дана характеристика динамики биометрических показателей шишек и семян по годам и в связи с особенностями условий произрастания. Выявлены существенные различия качества семян деревьев P. sylvestris по уровню энергии прорастания. Показано, что наряду с температурным режимом значительное влияние на результативность процессов репродукции P. sylvestris оказывают влажность воздуха и характер выпадения осадков, динамика движения воздушных масс, т. к. успех опыления определяется количеством и качеством пыльцы, достигшей женских репродуктивных структур. На основе анализа погодных явлений и динамики качества семян установлено, что уровень всхожести семян наиболее хорошо отражается интегральным показателем, учитывающим совместное действие нескольких факторов, − индексом сухости. Кроме того, результаты анализа позволили заключить, что с наибольшей вероятностью на эффективность процесса опыления женских шишек P. sylvestris в условиях яйлы оказывает влияние количество часов солнечного сияния. Энергия прорастания и всхожесть семян отличаются не только в пределах изученных насаждений, но и в зависимости от года исследования. В лесных культурах АйПетринской яйлы в период наблюдений формировались наиболее качественные семена. В 2014 г. в насаждениях с полнотой 0,5 всхожесть семян составила 74,5±2,2 %. Самые низкие уровни энергии прорастания и всхожести семян были отмечены в искусственных насаждениях P. sylvestris на Тырке-яйле, в 2012 г. эти показатели здесь составили 15,2±0,7 и 46,2±2,1 % соответственно. В целом развитие генеративной сферы P. sylvestris в искусственных насаждениях на крымских яйлах проходит достаточно эффективно, на основании чего сделан вывод о благоприятности условий произрастания на яйлах для реализации начальных этапов онтогенеза вида.

Фотосинтез, минеральное питание и продуктивность лиственных и хвойных видов дендрофлоры центральной части Русской равнины

В.М. Лебедев, Е.В. Лебедев (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Выполнено эколого-физиологическое ретроспективное преобразование данных таблиц сухих масс, полученных В.А. Усольцевым, для 7 хвойных и лиственных видов (Larix sukaczewii, Picea abies, Pinus sylvestris, Betula alba, Quercus robur, Tilia cordata и Fraxinus excelsior) центральной части Русской равнины. В возрастном интервале от 5–20 до 80–200 лет на уровне организма определены показатели чистой продуктивности фотосинтеза, чистой минеральной продуктивности, чистой первичной продукции, депонирования углерода, эмиссии свободного кислорода и биологической продуктивности. При установлении указанных параметров растения рассматривались с позиций экологии и строения модулярного организма. Расчет чистой минеральной продуктивности выполнен по И.А. Муромцеву и В.М. Лебедеву, а чистой продуктивности фотосинтеза – по А.А. Ничипоровичу. Зафиксировано снижение всех физиологических показателей с возрастом при одновременном росте отношения корневого потенциала к фотосинтетическому (как адаптивная реакция на снижение доступности элементов питания). У всех видов при достижении возраста 20–30 лет выявлено резкое снижение поглотительной деятельности корней, которая к 50–60-летнему возрасту стабилизировалась на крайне низком уровне. Связь перечисленных показателей растений с их возрастом для исследуемых видов была отрицательной, а связь минеральной продуктивности с биологической характеризовалась как высокая положительная. В сравнимые возрастные периоды (30, 60 и 90 лет) исследуемые виды различались по поглощению азота корневой системой в 21,7–28,0 раза, по чистой продуктивности фотосинтеза – в 4,4–7,0 раза, по чистой первичной продукции – в 1,8–6,2 раза, по поглощению азота – в 3,2–6,1 раза, по депонированию углерода и эмиссии свободного кислорода – в 1,8–6,2 раза и по массе целого растения – в 2,4–3,9 раза. По накопленной сухой массе древесные виды в 90-летнем возрасте располагались в такой последовательности по убыванию: дуб, ель, лиственница, сосна, липа, ясень, береза.

Особенности роста и структуры древесины сосны на вырубке и под пологом древостоя в условиях Республики Карелии

В.Б. Придача, А.Н. Пеккоев, Я.А. Неронова (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Оценена внутривидовая изменчивость анатомических и гидравлических характеристик ксилемы у подроста сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в ходе естественного возобновления на вырубке и под пологом среднетаежного черничного сосняка в условиях Европейского Севера (Республика Карелия). Выявлено влияние условий местообитания на формирование структурных элементов клеток древесины. На вырубке, в условиях более высоких освещенности, температуры воздуха и почвы, переход подроста сосны в категорию крупного с высотой более 1,5 м происходит в возрасте 6 лет, тогда как под пологом спелого древостоя подрост достигает данной категории не ранее 15 лет. При этом в 1-е десятилетие роста в условиях вырубки прирост сосны по диаметру в 4 раза превышает показатель у сосны под пологом спелого древостоя вследствие формирования большего числа рядов трахеид в ранней и поздней зонах. Кроме того, у подроста сосны на вырубке отмечены наибольшая потенциальная гидравлическая проводимость ксилемы и, напротив, наименьшие удельная плотность трахеид, базисная плотность древесины и содержание поздней древесины относительно подроста сосны под пологом древостоя. У подроста под пологом леса показано достоверное снижение структурно-функциональных характеристик древесины, за исключением толщины клеточных оболочек поздних трахеид. В межгодовой динамике более строгие линейные регрессионные зависимости показателей ранних и поздних трахеид отмечены у подроста сосны под пологом леса. Полученные результаты свидетельствуют о большем соответствии условий внешней среды на вырубке оптимуму для роста и формирования древесины молодых деревьев сосны относительно условий под пологом спелого черничного сосняка. Угнетение ростовой активности подроста под пологом возникает вследствие высокой внутривидовой конкуренции со стороны господствующего соснового древостоя за свет, влагу и почвенное питание.

Применение методов пространственного анализа при оценке степени горимости лесов Хабаровского края

А.В. Остроухов (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Лесные пожары являются доминирующим фактором трансформации природных ландшафтов бореальной зоны. Территория Хабаровского края, 93,6 % которой относится к землям лесного фонда, в настоящее время имеет лесистость лишь 66,5 %, что во многом связано с лесными пожарами. Это делает актуальной проблему снижения горимости лесов на территории края, в т. ч. в аспекте оценки фактической горимости для прогнозирования рисков возникновения ландшафтных пожаров. В статье показаны возможности применения методов пространственного анализа модуля Spatial Analyst программного комплекса ArcGIS 10.8 для оценки степени фактической горимости лесов на основе расчета показателей числа пожаров на 1 млн и 250 тыс. га и площади пожаров на 1000 га для скользящего окна заданного размера. На основе данных Информационной системы дистанционного мониторинга Федерального агентства лесного хозяйства за 2000–2020 гг. и данных о количестве возгораний c сайта Fire Information for Resource Management System за 2000–2021 гг. выполнена оценка фактической горимости для Хабаровского края. Анализ результатов отражает высокую пространственную и сезонную неоднородность распространения ландшафтных пожаров на территории и их приуроченность к объектам транспортной и селитебной структуры. Области с высокой горимостью часто не совпадают с границами лесхозов, а максимальные показатели характерны для нелесных территорий, не попадающих в лесохозяйственную статистику. Для разных сезонов года наряду с количественными различиями наблюдаются и пространственные сдвиги точек возгораний и областей с их высокой плотностью. Бо́льшая часть земель края (88,3 %) относится к низкой и ниже средней категориям горимости, что связано прежде всего со слабой степенью освоенности этих площадей. Выполненная оценка степени горимости территории на основе годовых и сезонных карт плотности точек возгорания, рассчитанных по методу скользящего окна, позволяет достаточно объективно и детально отразить среднемноголетний риск возникновения пожара вне привязки к лесохозяйственным границам. В сочетании с картой распределения лесов по классам природной пожарной опасности по пирологическим характеристикам результаты исследования могут стать основой для расчета фонового пожарного риска, отражающего вероятность возникновения и развития пожара.

Поверхностная обработка диспергированной водой ковра древесной массы волокнистой плиты (на примере компании «Arian Sina MDF Company»)

В. Моазами, А.Я. Эсбуэй, Х. Хатефния (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Исследование посвящено влиянию увлажнения древесного волокна на выход и качество древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ) в промышленных масштабах на примере компании «Arian Sina MDF». Экспериментальными образцами послужили 180 необработанных панелей древесноволокнистых плит средней плотности размером 3,66×1,83×0,016 м каждая, изготовленных предприятием в 2018 г. Образцы были разделены на 3 группы по условиям производства: 1 – без увлажнения; 2 и 3 – с увлажнением 40 и 50 г/м² воды соответственно. Другие параметры включали постоянное содержание клея (10 % от массы сухого волокна), фиксированную влажность древесного волокна (7 %), а также применение при производстве плит тополя (70 %) и эвкалипта камальдульского (30 %) и отвердителя (0,8 % от сухой массы клея). Результаты показали, что увлажнение древесного волокна с двух сторон повышает прочностные характеристики и выход продукции. Это объясняется сокращением времени, необходимого для передачи тепла от прессовальных плит к среднему слою волокна. Кроме того, рентгеновский анализ плотности вертикального профиля плит также выявил, что увлажнение поверхности древесного волокна увеличивает поверхностную и внутреннюю плотность плит.

Лесохозяйственные мероприятия в полезащитных лесных полосах Краснодарского края

Н.В. Примаков, В.В. Танюкевич (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

В процессе роста и развития лесных полос происходит изменение их некоторых таксационных характеристик и конструкции. Лесомелиоративные комплексы подвержены гомеостазу. Изменение конструкции полезащитных лесных полос приводит к недобору урожая, потере прибыли сельскохозяйственных организаций, а также к ухудшению экологии почв полей. Выход из этой ситуации может быть найден в применении системы мероприятий, важным звеном которой являются лесохозяйственные мероприятия. Цель работы – определить сроки и виды лесохозяйственных мероприятий, направленных на повышение агроэкологической эффективности полезащитных лесомелиоративных комплексов на сельскохозяйственных землях Краснодарского края. Использовались данные инвентаризации защитных лесных насаждений 2019 г. и данные, полученные авторами в 2015–2021 гг. в Кущевском и Ленинградском районах Краснодарского края. По данным строились графики зависимости запаса от возраста и высоты для некоторых древесных пород полезащитных лесомелиоративных комплексов. Установлено, что в районе исследования наибольшее количество площадей полезащитных лесных полос имеют плотную конструкцию – 538,5 га, причем 501,7 га из них приходится на деревья III класса возраста. Значительное увеличение запаса насаждений отмечается в возрасте: Robinia pseudoacacia L. – 15 лет, Fraxinus excelsior L. – 25 лет, Gleditsia triacanthos L. – 10 лет, Ulmus pumila L. – 35 лет. Получены уравнения множественной связи зависимости запаса от возраста и высоты для основных древесных пород. Эти уравнения могут применяться для прогнозирования сроков проведения лесоводственных мероприятий с целью поддержания рекомендуемой для изучаемого региона ажурной конструкции лесных полос.

Повышение ресурсного потенциала древесного сырья

М.А. Зырянов, С.О. Медведев, А.П. Мохирев (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Согласно стратегии развития лесного комплекса Российской Федерации до 2030 г., утвержденной распоряжением премьер-министра России № 312р от 11.02.2021, вклад лесной отрасли в экономику страны должен увеличиться в 2 раза, в т. ч. за счет глубокой переработки древесины. С этой целью активное развитие получат предприятия по глубокой переработке древесного сырья. Следовательно, будет возникать дефицит древесного сырья, что приведет к острой потребности в расширении сырьевой базы указанных производств. Несмотря на это, как показал анализ практического опыта современных лесозаготовительных предприятий, на сегодняшний день при лесозаготовительных работах с лесосеки вывозится только стволовая часть дерева, а остальная биомасса в виде пневой древесины, веток, сучьев и вершин подвергается сжиганию или захоронению, хотя данные части дерева являются ценным сырьем для производства многих видов продукции деревоперерабатывающих предприятий. Такое положение дел обусловлено отсутствием эффективной технологии переработки потенциального сырья в местах его образования и комплекса мобильных машин для ее реализации. В результате для переработки отходов лесозаготовок в виде ветвей, веток и сучьев была предложена технология производства древесной и хвойной муки, технологической щепы и древесноволокнистого полуфабриката, а также мобильное оборудование для ее осуществления. В статье представлены технологические решения и модели оборудования, построенные в системе автоматизированного проектирования SolidWorks. Внедрение предложенных технологий, машин и механизмов увеличит долю заготавливаемого сырья с единицы площади, снизит экологическую нагрузку на окружающую среду от лесозаготовительного процесса, повысит эффективность отрасли.

Эксплуатационные характеристики древесно-полимерных композитов на основе ацетилированного древесного наполнителя

А.А. Прокопьев, Н.Р. Галяветдинов, Р.Р. Сафин (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Спрос на композиционные материалы растет с каждым годом. В связи с этим конкурентоспособность конкретного продукта определяется прежде всего соотношением цены и качества. Самым рациональным вариантом производства древесно-наполненных композитов является использование материалов с повышенными эксплуатационными свойствами. На сегодняшний день именно эксплуатационные качества композиционных материалов наиболее значимы не только для конечных потребителей, но и для производителей. В связи с этим в производстве древесно-наполненных композитов для повышения их эксплуатационных характеристик применяются различные способы предварительной обработки древесины – термомодифицирование, ацетилирование, фурфулирование, сверхвысокочастотная обработка, обработка щелочами, использование различных добавок и т. д. Перспективным способом улучшения физико-механических свойств древесно-наполненных материалов является ацетилирование, механизм которого заключается в образовании ацетильных групп в древесине в процессе обработки. Для уменьшения издержек производства и стоимости конечного продукта возможно использование более дешевого прекурсора (например, ледяной уксусной кислоты вместо уксусного ангидрида) с возможностью интенсификации процесса пропитки. В данной статье представлены результаты получения древесно-наполненных композитов на основе ацетилированной древесной муки березы с ее различной долей в составе. Влияние введения в состав композиции ацетилированного древесного наполнителя на эксплуатационные свойства композитов (истираемость, морозостойкость, прочность на изгиб) оценивали по сравнению с контрольными образцами из необработанной древесной муки березы. Влияние на структуру древесной муки березы ацетилирования ледяной уксусной кислотой характеризовали с помощью ИК-Фурье-спектроскопии. ИК-спектры контрольного и ацетилированного образцов содержат полосы поглощения, относящиеся к соответствующим группам целлюлозы и лигнина лиственных пород. Коэффициенты истираемости и морозостойкости для древесно-наполненного композита на основе ацетилированной древесной муки березы меньше в среднем в 1,5–2 раза применительно ко всем составам по сравнению с контрольными образцами. Результаты исследования позволяют сделать вывод, что ацетилирование древесной муки как способ предварительной обработки наполнителя с целью повышения эксплуатационных свойств конечной продукции перспективен при реализации на производстве древесно-наполненных материалов.

Удельные энергетические затраты на измельчение древесины при подготовке композита для 3D-печати

Н.П. Мидуков, Н.В. Евдокимов, В.С. Куров, В.В. Коршунов (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Северо-Западный федеральный округ – регион России, богатый разнообразными породами древесины. Свойства древесины этого региона существенно отличаются от свойств древесины, выращенной в других странах или в восточной части России, что приводит к различиям в энергетических затратах на измельчение древесины. Целью данного исследования является оценка удельных энергетических затрат на измельчение древесины до состояния древесной муки, которая будет использоваться в качестве основы для древесно-полимерных композиционных расходных материалов в аддитивных технологиях. Древесную муку получали путем измельчения древесины в лабораторной дисковой мельнице, многократно уменьшая размер частиц. Анализ гранулометрического состава проводили для древесины бука, дуба, лиственницы, ольхи и сосны при 1, 3, 5 и 10 циклах измельчения. Размеры частиц определяли путем анализа изображений, полученных с помощью оптического микроскопа и обработанных в графической программе ImageJ. Удельные энергетические затраты на измельчение оценивали путем ежесекундной регистрации мощности ваттметром при многократной подаче древесной муки для известной производительности мельницы. При расчете удельного энергопотребления учитывали влажность каждой породы древесины, а также потери производительности, связанные с налипанием частиц древесины на рабочие поверхности диспергирующей гарнитуры и внутренней области корпуса дисковой мельницы. В результате исследования выявлена связь между удельными энергетическими затратами и размером частиц древесной муки, полученной из различных пород древесины. Регрессионный анализ кривых, соответствующих различным породам древесины, позволил получить экспоненциальные и степенные зависимости, которые не противоречат основополагающим теоретическим закономерностям измельчения твердых частиц. На основании этих результатов мука из древесины сосны была признана наиболее энергоэффективным вариантом. Установленные зависимости можно использовать для прогнозирования удельных энергозатрат на измельчение древесины бука, дуба, лиственницы, ольхи и сосны на дисковых мельницах.

Имитационная модель дисковой лесопосадочной машины

Л.Д. Бухтояров, С.В. Малюков, М.Н. Лысыч, М.А. Гнусов (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Для проведения искусственного лесовосстановления необходимо использовать механизированные средства – лесопосадочные машины. Отсутствие отечественных лесопосадочных машин является одной из проблем искусственного лесовосстановления в России. Цель исследования – обоснование конструктивных параметров лесопосадочной машины с дисковым рабочим органом. Для достижения поставленной цели требуется применение современных программных сред с возможностью полного учета всех воздействующих на машину факторов. В ходе данного исследования средствами системы автоматизированного проектирования разработана твердотельная модель лесопосадочной машины. В качестве расчетной среды для изучения параметров модели выбран программный комплекс «Универсальный механизм 9.1», предназначенный для моделирования динамики и кинематики механических систем. В комплекс вводились только входные величины для имитационной модели, т. к. математический аппарат заложен в ядро программы. С помощью программного комплекса создана имитационная модель лесопосадочной машины, учитывающая как взаимодействие звеньев машины, так и дискретное контактное взаимодействие саженца с машиной и почвой. Проведен вычислительный эксперимент и установлены кинематические и динамические параметры лесопосадочной машины, при которых подающий аппарат не будет препятствовать свободному выпадению брикета с саженцем. Определены геометрические параметры механизма, согласующие профиль кулачка с его движением вместе с диском и работой роликового толкателя так, чтобы захваты своевременно устанавливали брикет с саженцем в почву. Найдена траектория движения брикета с саженцем. С помощью FDM 3D-печати изготовлен полноразмерный макет дискового посадочного аппарата, проведен лабораторный эксперимент для установления требуемого крутящего момента на ступице посадочного диска и валу барабана. Результаты эксперимента подтвердили адекватность разработанной имитационной модели.

Особенности эксплуатации лесовозных дорог в весенне-зимний период

К.В. Ладейщиков, С.А. Чудинов (Автор) — Mon, 05 Aug 2024 00:00:00 +0300

Сезонные дороги не являются объектами капитального строительства. В отличие от всесезонных, они могут быть летнего и зимнего действия. При транспортном освоении лесов необходимы как всесезонные дороги с твердым покрытием, так и временные с грунтовым. Доля временных дорог составляет более 90 % от всех лесовозных дорог. Одна из основных проблем временных лесовозных дорог – неравномерная эксплуатация по сезонам, особенно летом. Сезонные дороги не имеют капитального покрытия, чаще это естественный грунт, подверженный, кроме механических воздействий, атмосферным, что наиболее проявляется в летне-осенний период. Поэтому вывоз около 80 % заготовленной древесины производится по зимним дорогам. Плотность временных дорог зависит от общей технологии ведения заготовки в определенной местности, включающей расстояние трелевки древесины и угол взаимного расположения лесных дорог. Работы по устройству дорог зимнего действия выполняются летом и зимой. Летом проводятся инженерные изыскания, определяется оптимальное направление будущей трассы, прорубается просека, готовится земляное основание, при необходимости устраиваются водопропускные сооружения. С наступлением холодов уплотняют и выравнивают грунт для ускорения его промерзания. При достаточном промерзании основания формируют снежно-ледяное покрытие. В статье рассмотрено влияние придорожных лесных насаждений на температуру воздуха около поверхности дороги, температуру почвы, блокирование солнечной радиации – факторы, которые имеют непосредственное отношение к общему сроку эксплуатации зимней дороги. Особое внимание уделено замедлению снижения прочности покрытия зимней дороги в тени от сохраненных деревьев путем выбора оптимального направления трассы. Установлено и подтверждено замедление снижения прочности покрытия лесной грунтовой дороги на участках, где деревьями блокируется солнечная радиация, т. е. в тени. Разница падения прочности до минимальной составляет 33 дня. На основании результатов исследования сделан вывод о необходимости всесторонней проработки логистической стратегии организации перевозок круглых лесоматериалов по зимним дорогам.