Сборник «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» – это научное рецензируемое периодическое издание для трудов, посвященных различным сферам лесного комплекса: лесоведению, лесному хозяйству, защите леса, лесоинженерному делу, лесному машиностроению, механической и химической переработке древесины, экономике лесного комплекса и вопросам высшего лесотехнического образования. В «Известиях Санкт-Петербургской лесотехнической академии» публикуются оригинальные и обзорные научные статьи, материалы о патентах и внедрении в производство законченных научных работ, статьи о проблемах высшего лесотехнического образования, истории становления лесного хозяйства, лесной, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленностей.
Президиумом Высшей аттестационной комиссии Российской Федерации (ВАК РФ) сборник научных трудов «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» включен в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук, вступивший в силу 01 декабря 2015 года.
По состоянию на 24.10.2023 «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» входит в Перечень рецензируемых научных изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук.
Сборник «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» включен в перечень ВАК по следующим научным специальностям и соответствующим им отраслям науки, по которым присуждаются ученые степени:
- 1.5.9. Ботаника (биологические науки),
- 1.5.14. Энтомология (биологические науки),
- 1.5.15. Экология (биологические науки),
- 4.1.3. Агрохимия, агропочвоведение, защита и карантин растений (сельскохозяйственные науки),
- 1.6. Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (сельскохозяйственные науки),
- 4.1.6. Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (биологические науки),
- 4.1.6. Лесоведение, лесоводство, лесные культуры, агролесомелиорация, озеленение, лесная пирология и таксация (технические науки),
- 4.3.4. Технология, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины (химические науки),
- 4.3.4. Технология, машины и оборудование для лесного хозяйства и переработки древесины (технические науки).
С 2022 года сборник научных трудов «Известия Санкт-Петербургской лесотехнической академии» включен в RSCI (Russian Science Citation Index) на платформе Web of Science.
Издание предназначено для работников лесного комплекса, преподавателей, научных сотрудников, аспирантов, студентов лесотехнических вузов, НИИ лесного профиля и выпускников университета.
Текущий выпуск
ХРОНИКА НАУЧНОЙ ЖИЗНИ
Отмечается возрастающая роль интеллектуального капитала в получении законных благ в производстве древесноплитных материалов. Дается принятая в мире характеристика технического уровня и прав потребителей, определяющих темпы развития производства. Рассматривается структура интеллектуального капитала, включающего человеческий капитал, покупательный капитал, структурный капитал. Структура сопоставляется с принятым согласно Гражданскому кодексу РФ понятием интеллектуальной собственности. Приводится их значение применительно к наращиванию уровня производства древесноплитной продукции, создания новых видов древесных плит, конкретных вариантов их применения. Приводятся права потребителей в связи с возмещением ущерба по вине разработчиков и производителей. Раскрывается многоплановое понятие стратегии развития древесных плит и приводятся направления, в которых предполагается достичь экономического успеха в совершенствовании древесноплитной подотрасли страны. Затрагивается психология заказчиков новой продукции и функции обладателей так называемых ключевых компетенций (лидеров), их роль в поиске и создании прогрессивных технических решений на уровне изобретений. Перечень качеств лидера может служить кратким указателем для совершенствования исследователя.
Цифровые технологии активно развиваются, все более глубоко входят как в повсеместную жизнь человека, так и в различные области хозяйственной деятельности, такие как машиностроение, сельское и лесное хозяйство. Процесс подготовки высококвалифицированных кадров для лесного хозяйства невозможен без практической подготовки, которая должна осуществляться непосредственно на лесных объектах. В качестве базы практической подготовки специалистов лесного хозяйства во времена Советского Союза при лесных вузах использовались учебноопытные лесхозы. В Брянском государственном инженерно-технологическом университета в качестве такого объекта используется Учебно-опытный лесхоз, который был открыт на базе Опытного лесничества, созданного 23 января 1906 г. После ряда реорганизаций в 1932 г. территория Опытного лесничества была передана Брянскому лесотехническому институту, который в 1933 г. был переименован в Брянский лесной институт. В Брянском опытном лесничестве работали виднейшие ученые-лесоводы: Г.Ф. Морозов, М.М. Орлов, И.В. Тюрин, В.П. Тимофеев, А.В. Тюрин и др. Опытное лесничество Брянского лесного института всегда использовалось как база для практического обучения студентов лесному делу, а также научных исследований в области ведения главной рубки различными способами: постепенной рубки, группово-выборочной рубки, Вагнеровской рубки, сплошной лесосеки с оставлением семенников, лесосеки 10- саженной ширины в направлении с севера на юг и с востока на запад и обычной лесосеки 25-саженной ширины при направлении рубки с востока на запад. Площадь лесничества постоянно расширялась и сейчас составляет 10074 га. В современных условиях, когда государственные учреждения в соответствии с действующим Лесным кодексом не могут осуществлять использование лесов, а арендаторы лесного фонда не вправе проводить исследования и применять экспериментальные методики в сфере лесопользования, только учебно-опытные лесхозы остаются островком практической лесной науки, где ведется проверка на практике новых технологий и методов проведения лесохозяйственных мероприятий.
ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Естественное лесовозобновление является одним из важнейших условий сохранения горных лесов. Восстановление лесных экосистем хозяйственно ценными породами – одна из важнейших задач человечества. Цель работы – оценка состояния лесовозобновления горных лесов Мостовского района Краснодарского края, определение зависимости числа подроста от количества деревьев в лесных экосистемах. Исследования проводили по общепринятым методикам и рекомендациям. В работе рассматривается состояние насаждений горных лесных сообществ. Приводятся некоторые их таксационные характеристики. Анализируется санитарное состояние насаждений. Дается комплексная оценка потенциала процесса возобновления в лесных экосистемах. Для оценки лесовозобновления использовалась формула состава, аналогичная составу насаждений. Установлено, что сохранение состава древесных пород более характерно просматривается на первой пробной площади, в дубовограбовом насаждении. Корреляционная зависимость количества деревьев от числа подроста на 1 га для данного варианта описывается уравнением регрессии y = 10,648X – 381,02, с коэффициентом детерминации R2 =0,86, что соответствует тесной связи. В вариантах, расположенных в пойменных лесах рек Ходзь и Кизинчи, зависимость для рассматриваемых показателей не выявлена. По нашему мнению, здесь наблюдаются процессы смены состава насаждений, что связано в большей степени с естественными сукцессионными процессами и частично с антропогенным вмешательством. В дубово-грабовом насаждении формула состава подроста сходна с формулой состава насаждения. Здесь вероятность восстановления насаждений ценными древесными породами при сохранении подроста очень высока.
Приведены результаты оценки генетического разнообразия географических культур сосны кедровой сибирской (Pinus sibirica Du Tour), произрастающих на территории Караульного участкового лесничества Учебно-опытного лесхоза СибГУ им. М.Ф. Решетнёва. В изученных лесных культурах сосны кедровой сибирской разного географического происхождения (Ярцевская, Лениногорская, Алтайская и Бирюсинская выборки) отмечается средний уровень генетического разнообразия. Большая часть генетической изменчивости сосредоточена в пределах выборок, в то время как межпопуляционная изменчивость составляет лишь 2,9%. Анализ генетических взаимоотношений показал, что исследуемые выборки объединяются в два кластера. Первый кластер сформирован Ярцевской и Бирюсинской выборками, второй – Алтайской и Лениногорской выборками. Полученные результаты могут быть использованы в долгосрочном мониторинге состояния генетических ресурсов сосны кедровой сибирской в Сибири.
В условиях вегетационного сезона 2025 г. был проведен мониторинг видового состава тлей на деревьях и кустарниках, а также растениях лугового ценоза лесопарка Саблинского природного памятника (Ленинградская область). Наблюдения проводились в III декаде мая, I-II декадах июня, I декаде июля при помощи визуальной оценки, а также кошения энтомологическим сачком. Всего было идентифицировано 27 видов; 14 из них – фитофаги, обитающие на деревьях, 7 – на кустарниках, 6 – на растениях лугового ценоза. В связи с высокими температурными показателями марта в регионе наблюдалось раннее отрождение личинок самок-основательниц у некоторых видов. В мае появились взрослые партеногенетические самки, было идентифицировано 10 видов. Наибольшее же количество насекомых отмечено в первой половине июня. В подавляющем большинстве виды тлей, обитающие на деревьях однодомны. Два выявленных вида живут на хвойных породах деревьев, семь – на широколиственных. Такие виды, как Anoecia corni F., Ropalosiphum padi L., Cavariella aegopodii Scop., Aphis fabae Scop., Rhopalosiphum insertum Walk., Brachycaudus helichrysi Kalt., имеют несколько хозяев, им свойственны гетереции. Наибольшая численность особей была отмечена у следующих видов: Euceraphis betulae gr. sp., Macrosiphum rosae L., A. fabae.
В торфяных болотах, занимающих около 3% всей суши, содержится вдвое больше углерода, чемво всех лесах мира. Осушаемые торфяники способнывыделять накопленный за тысячелетия углерод в атмосферу. Однако последствия осушения болот в лесном фонде в отношении запасов углерода в торфяной залежи оцениваются специалистами по-разному. Имеются трудности прямого учета всех статей баланса почвенного углерода. Нами была сделана попытка оценить, хотя бы в первом приближении, изменение углеродного баланса в условиях экспериментального длительного осушения сосняка кустарничково-сфагнового. Известно, что осадка торфа после устройства каналов и понижения уровня почвенногрунтовых вод состоит из уплотнения торфа (физический процесс) и его минерализации (биохимический процесс). Общая осадка торфа на объекте в середине межканальных расстояний за весь срок после осушения (56 лет) составила по разным вариантам опыта от 6 до 38 см, в том числе в результате минерализации торфа – от 0 до 20 см. Наибольшие потери углерода в торфе произошли через 15-20 лет после осушения, с последующим постепенным прекращением темпа осадки, что свидетельствует о стабилизации процесса. Расчетные сроки компенсации потерь углерода в торфе, в соответствии с интенсивностью осушения, стратиграфией торфяной залежи и приростом древесной биомассы изменялись от нуля (расстояние между каналами – 205 м) до 44-45 лет после осушения (расстояние между каналами – 45 м). Установлено, что при осушении залежи верхового торфяника сложного строения, для достижения высокой эффективности гидромелиорации и вместе с тем для быстрейшего восстановления положительного баланса углерода (20-30 лет), наиболее приемлемы расстояния между каналами в пределах 65-130 м. Увеличение расстояний приводит к потере лесоводственного эффекта. Уменьшение (до 45 м и менее) – к резкому удорожанию строительства осушительной сети, отсутствию улучшения роста древостоев и возрастанию сроков компенсации потерь углерода в торфе до 40-50 лет после проведения лесоосушения. По результатам почти полувекового эксперимента можно заключить, что гидролесомелиорация средней интенсивности с густотой канав 65-130 м в данном конкретном случае при возрастании производительности древостоев с Va до II-III класса бонитета оказалась экологически позитивной по общему балансу углерода. Следовательно, осушение заболоченных лесов и торфяных болот при необходимом и достаточном повышении продуктивности насаждений, вполне может быть нейтральным и даже позитивным по балансу углерода.
Исследование проведено в 2021-2025 гг. на северо-западе России (в Ленинградской и Псковской областях) на гнездовых территориях 5 пар беркутов Aquila chrysaetos, где было найдено 6 гнезд. Приводится анализ трансформации территории рубками лесонасаждений в радиусе 5 км от гнезд беркутов. Определены процент площади, затронутой рубками, минимальные расстояния от жилых гнезд до зон нарушения рубками, размер и возраст гнездовых деревьев. Установлено наличие визуальных буферных зон в виде заслона из лесных массивов, островов леса и грив между всеми шестью гнездами беркута и вырубками. Обсуждаются законодательные основы выделения защитных участков в местах обитания редких видов птиц и ограничения хозяйственной деятельности на них. Приводятся существующие рекомендации размеров буферных зон в сопредельных странах. На основании результатов исследования предложены параметры буферных зон вокруг гнезд беркута с исключением всех видов рубок в течение всего года. Даны рекомендации по поддержанию структуры лесонасаждений на гнездовой территории беркутов, при которой нарушения рубками за 15 лет не должны превышать 3% от общей площади в радиусе 5 км от гнезд. Подчеркивается важность сохранения визуальных буферных зон во избежание оставления гнезд птицами в результате беспокойства. Предлагается сохранение кромки леса по периметру болот, островов леса на них, грив и мысов леса, вдающихся в болото, что не только сохранит резерв гнездопригодных деревьев, но и обеспечит визуальную буферную зону.
Парк Александрино является уникальным объектом исследования. На территории парка располагаются почвы, разнообразные по морфологическому состоянию. На почвообразовательный процесс оказывают влияние: климат, рельеф, растительный и животный мир, материнская порода, время, антропогенный фактор. В данной работе рассматривалось влияние древесных пород на плодородие почв. Объектом исследования являлась южная часть парка Александрино. В 2021 г. было выделено 10 участков с разным составом насаждений. В 2022 г. рассматривалось 7 участков с чистыми насаждениями (лиственницы, сосны, дуба). На всех участках были заложены почвенные разрезы, проведены морфологические описания, выполнены лабораторные анализы по состоянию плодородия почв. При морфологическом описании в чистых насаждениях в 2021 г. выявлено 3 естественно-нарушенные почвы и 7 почв подзолистого типа. При морфологическом описании в чистых насаждениях в 2022 г. выявлено 2 естественно-нарушенные почвы и 5 почв подзолистого типа. По результатам агрохимических исследований проведена оценка плодородия почв. Выводы: состав насаждений влияет на степень обеспеченности гумусом (хорошо обеспечены), на обменную кислотность (в чистых насаждениях (лиственницы, сосны, дуба) кислотность несколько ниже и ближе к нейтральной), на степень обеспеченности азотом (высокая степень обеспеченности азотом на участках с чистым насаждением лиственницы). Он не влияет на степень обеспеченности подвижным калием: она низкая на всех участках.
Семенная продуктивность и качество семян обуславливают выживание вида в местах его произрастания. Оценка выполненности (доброкачественности) семян некоторых видов рода Larix Mill., произрастающих в дендрарии Ботанического сада Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова, является важным показателем успешности интродукции этих видов в условиях г. Санкт-Петербурга. Данное сообщение посвящено исследованию и оценке качества семян представителей рода Larix современным рентгеноскопическим методом. Показано, что на разных ярусах формируются семена разного качества; процент хороших, выполненных, жизнеспособных семян не превышает 10-15. Этот показатель мог бы быть выше, если бы семена не поражал наездник лиственничный Eurytoma laricis.
Рельеф как наиболее консервативный компонент ландшафта может служить индикатором фитоценотической структуры, продуктивности лесообразующих видов и процессов лесовозобновления. Однако соотношение морфометрических характеристик рельефа и структуры растительного покрова всегда носит зональный характер и должно лежать в основе региональных исследований природных систем. На примере государственного природного заповедника «Тунгусский» с использованием ГИС выполнен анализ структуры лесного покрова малонарушенных среднетаежных территорий. В результате статистической оценки выявлены орографические факторы, способные идентифицировать доминирование древесно-кустарниковых видов. Впервые показана приуроченность насаждений с доминированием различных древесно-кустарниковых видов к элементам рельефа с различными признаками в малонарушенных среднетаежных лесах. Сосняки, кедровники, осинники, ельники, ерники и ивняки имеют довольно четкую орографическую приуроченность. Доминирование в древостоях более требовательных к условиям прогревания и увлажнения почв сосны, кедра и осины наблюдается на прогреваемых, хорошо дренированных элементах рельефа. Формирование ельников приурочено к припойменным участкам. Виды ив, устойчивые к периодическому почвенному переувлажнению, занимают участки пойм, ежегодно затапливаемых в период весеннего половодья. Ерники (заросли березки карликовой) приурочены к островной многолетней почвенной мерзлоте. Лиственничники и березняки, напротив, в условиях относительно выровненного рельефа среднетаежных ландшафтов юга Эвенкии проявляют эвритопность к условиям местопроизрастаний с разным положением в рельефе и морфометрическими характеристиками. Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших геоботанических, ландшафтных и лесоводственных исследованиях, картировании и долговременном мониторинге лесов юга Эвенкии на ландшафтной основе.
В современных условиях на территории европейского северо-востока Российской Федерации происходят сукцессии на бывших лугах и пастбищах, в результате чего увеличивается площадь фитоценозов с преобладанием сероольшаников, однако исследованию их роста и развития было уделено недостаточно внимания. Ольха серая в регионе образует смешанные насаждения, чаще всего с ивой и березой, реже с елью и сосной обыкновенной и иногда с осиной. Благодаря способности усваивать свободный азот воздуха за счет присутствия на корнях азотфиксирующих бактерий ольха серая повышает плодородие бедных почв, характерных для европейского северо-востока Российской Федерации. На основе анализа действующего нормативноинформационного обеспечения установлено отсутствие стандартной таблицы сумм площадей поперечных сечений нормальных насаждений ольхи серой при относительной полноте 1,0 для европейского северо-востока Российской Федерации. Целью исследования является разработка стандартной таблицы сумм площадей поперечных сечений и запасов нормальных древостоев ольхи серой при полноте 1,0. Экспериментальным материалом послужили данные 175 пробных площадей, заложенных в насаждениях ольхи серой Iа-IV классов бонитета в возрасте от 5 до 85 лет. Составленная таблица сумм площадей поперечных сечений и запасов в зависимости от средней высоты древостоев может быть использована на северо-востоке таежной зоны для определения полноты сероольховых древостоев при перечислительной таксации и для корректировки запаса древостоев при глазомерной таксации. Это, в свою очередь, позволит точнее осуществлять учет и оценку древесного запаса, установить дополнительный объем древесины в насаждениях ольхи серой.
Представлены результаты оценки перспективности интродукции семенного и вегетативного потомства Pinus koraiensis Siebold & Zucc. в южную часть Западной Сибири. Семенное потомство было представлено тремя возрастными группами: 4, 8 и 17 лет. Всхожесть семян составляла 84%, а сохранность сеянцев к окончанию третьего года жизни – 66% от общего числа всходов. Вегетативное потомство представляло собой гетеропластические прививки кедра корейского на подвой кедра сибирского местного экотипа, наблюдения проводились в возрасте прививок 7 и 21 лет. Приживаемость прививок составляла 73%, а сохранность – 52%. Явление несовместимости привоя и подвоя по диаметру ствола, когда ствол привоя существенно тоньше, чем ствол подвоя, наблюдалось у прививок с раннего возраста. Хотя к 21-летнему возрасту привоев коэффициент несовместимости вырос на 8%, гибели привоев не наблюдалось. Показано, что кедр корейский успешно произрастает в районе интродукции как в форме семенного потомства, так и в форме гетеропластических прививок. Вид обладает относительно высокой для бореальных видов хвойных скоростью роста, имеет широкую и раскидистую крону. Темпы роста привоев были выше, чем у семенного потомства, значимые различия по высоте и диаметру ствола были наблюдались уже между 7-летними привоями и 8-летним семенным потомством. Семенное потомство в среднем достигало высоты 3 м к 17-летнему возрасту, к этому возрасту ни одно дерево не формировало репродуктивных структур. Высота привоев превышала 4 м к 21-летнему возрасту. Уже в возрасте 9 лет некоторые привои вступили в генеративную фазу. К возрасту 21 лет 75% привоев формировали макростробилы, а 90% привоев формировали микростробилы. Фенологическое развитие кедра корейского адаптировано к более мягкому по сравнению с районом интродукции умеренному муссонному климату, поэтому его рост после периода зимнего покоя начинался позже, а период роста был существенно длиннее по сравнению с местными сибирскими хвойными видами, что обусловило его пониженную зимостойкость. Несмотря на это, рост побегов чаще всего завершался до наступления периода отрицательных температур. Созревание шишек происходило в конце сентября. На протяжении большей части жизни в новых условиях деревья незначительно повреждались зимними морозами и весенними заморозками, но в отдельные годы как у семенного, так и у вегетативного потомства кедра корейского появлялись более глубокие морозные повреждения побегов и хвои, которые тем не менее обычно не приводили к гибели всего растения. По совокупности признаков кедр корейский является перспективным для интродукции в южную часть Западной Сибири и рекомендован для более широкого внедрения в лесные культуры и городское озеленение.
Проведённое исследование посвящено влиянию различных типов почв на качество древесины сосны скрученной (Pinus contorta Dougl.), интродуцированной в Ленинградскую область. Основной акцент сделан на изучении показателей плотности древесины в зависимости от особенностей почвенного покрова и гидрогеологических условий. Исследование также включает статистическое обоснование полученных результатов методами дисперсионного и корреляционного анализов. Исследования проводились на четырех опытных участках, расположенных в Орлинском и Врудском участковых лесничествах. Участки представлены различными типами почв: суглинистыми, карбонатными, торфянистыми и песчанистыми. Возраст исследуемых культур – около 40 лет. Проведены замеры высоты, диаметра, запасов древесины на каждом участке. Для определения плотности древесины использовались образцы (керны), полученные буром Пресслера, обработанные методом максимальной влагоемкости по методике О.И. Полубояринова. Проведен расчет коэффициента корреляции Кендалла для оценки взаимосвязей между характеристиками почв и плотностью древесины. Анализ показал следующее. Почва оказывает значительное влияние на продуктивность лесов и структуру роста сосны скрученной. Древесина показала наименьшую плотность на песчаных почвах, наиболее высокую – на тяжелых суглинках и дерново-карбонатных почвах. Статистически установлено слабое варьирование средней плотности (около 3%), однако выявлены существенные различия по толщине стволов в зависимости от местоположения участка. Расчет коэффициента корреляции Кендалла подтвердил положительную связь плотности древесины с тяжелым гранулометрическим составом и степенью увлажненности почвы. Исследование подтвердило значимость учета почвенных условий при культивировании сосны скрученной в России. Полученные данные свидетельствуют о влиянии структуры и плодородия почв на качественный состав древесины, подчеркивая необходимость выбора оптимальных условий выращивания для повышения экономической эффективности производства лесных ресурсов.
Изучали характер изменчивости и масштаб наследуемости параметров хвои у сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на лесосеменной плантации, созданной во Владимирской области. Актуальность работы связана с неснижающейся потребностью в надежном обеспечении лесовосстановительных работ, призванных обеспечить непрерывное и неистощительное лесопользование в Российской Федерации, высококачественными семенами с улучшенными наследственными свойствами. Цель исследования – определить параметры хвои плюсовых деревьев сосны обыкновенной на клоновой лесосеменной плантации и оценить степень их наследственной обусловленности. Объектом исследований служили одновозрастные клоны плюсовых деревьев сосны обыкновенной, расположенные на лесосеменной плантации в Красномаяковском участковом лесничестве Ковровского лесничества. Место дислокации соответствует зоне хвойно-широколиственных лесов, хвойно-широколиственному лесному району европейской части Российской Федерации и входит во второй лесосеменной район сосны обыкновенной. Координаты участка 56.102403 N, 41.398626 E. Сбор первичной лесоводственной информации осуществлен полевыми методами в апреле-мае 2024 г. Отбор биологических проб выполнен в периферии среднего яруса хорошо освещенного участка кроны, отбирали по 50 парных пучков 1- летней и 2-летней хвои раздельно. Обнаружено, что возрастные различия её параметров невелики: длина – 5,96±0,014 см и 6,17±0,013 см; ширина – 1,86±0,003 мм и 1,87±0,002 мм; масса – 0,48±0,001 г и 0,57±0,001 г соответственно. Зафиксирована фенотипическая изменчивость как на уровне ортетов, так и в составе одноименных клонов, притом что различия между первыми выше, чем внутриклоновые флуктуации признаков. Установлено влияние специфики генотипов разных клоновых групп на возникновение фенотипической дисперсии параметров хвои – от 41,99±0,19% по её линейно распределенной массе до 85,84±0,05% по длине (1-летняя) и от 20,77±0,26% по ширине до 89,27±0,04% по длине (2-летняя).
В работе представлены результаты флотации семян основных хвойных лесообразующих пород России. Проводился поиск эффективных жидкостей для проведения флотации семян сосны обыкновенной, ели европейской, а также лиственниц сибирской, европейской и даурской. Перед проведением опытов была установлена насыпная и истинная плотность семян, количество полнозернистых семян в партии, подготовлен изопропиловый спирт концентрацией 60%, 75% и 90% и этиловый спирт концентрацией 65%, 75% и 85%. Для лиственниц наиболее оптимальным оказался 75%-й раствор изопропилового спирта, при этом время замачивания варьирует. При использовании этилового спирта необходимо различать концентрацию: для лиственницы сибирской рекомендуем использовать 75%-й раствор при времени замачивания 30 мин, для лиственницы европейской – 85%-й раствор при выдерживании 30 мин, для лиственницы даурской – 85%-й раствор в течение 15 мин. Для удобства использования рекомендуем применять изопропиловый спирт, так как он показал схожие параметры для проведения эффективной флотации всех исследуемых видов лиственниц.
В последние годы в таежных лесах России все большее распространение получает обработка почвы с использованием экскаваторов, а также специальных машин типа агрегата Bracke Р11.а, совмещающих механическую (дискретную) обработку почвы с посадкой сеянцев с закрытой корневой системой. Цель исследования – оценка приживaeмocти, coхрaннocти, хода роста лесных культур cocны обыкновенной в кислично-черничных лесорастительных условиях с различными способами обработки почвы, посадкой сеянцев с закрытой корневой системой. Исследования проведены на вырубках в Вологодской области. На лесных участках были заложены пробные площади для оценки сохранности и роста лесных культур сосны обыкновенной. В кисличных свежих лесорастительных условиях,приживаемость лесных культур, созданных по плужным пластам и экскаваторным микроповышениям, на участках исследования в 1-й год посадки составила 94%. На участке в черничных влажных лесорастительных условиях приживаемость лесных культур – 70%, создание осуществлялось лесопосадочным агрегатом Bracke P 11/a, у 8-10% посадочного материала наблюдался отлом верхушечной почки; около 20% посадочного материала агрегат заделал выше корневой шейки из-за применения посадочного материала неодинаковой высоты. В черничных влажных лесорастительных условиях сохранность лесных культур – 90%, однако для достижения такой сохранности были проведены дополнения культур; в кисличных свежих лесорастительных условиях рост лесных культур, созданных по экскаваторным микроповышениям, оказался интенсивнее по сравнению с культурами, созданными по плужным пластам. Для повышения приживаемости, сохранности и хода роста лесных культур сосны рекомендовано обработку почвы проводить путем создания микроповышений экскаватором высотой не менее 15-25 см в кисличных и черничных свежих, 30-40 см в черничных влажных лесорастительных условиях.
Представлены материалы по юридическим аспектам использования заброшенных земель сельскохозяйственного назначения. На территории Северо=Западного федерального округа доля таких земель составляет 24% от общей площади сельскохозяйственных угодий региона. Главная проблема, связанная с вовлечением такого рода земель в хозяйственный оборот, – юридический аспект. Поскольку заброшенные земли интенсивно зарастают древесно-кустарниковой растительностью, целесообразно их дальнейшее использование в качестве земель лесного фонда. В составе травяно-кустарничкового яруса произрастает множество видов, имеющих ресурсное значение. Однако на сегодняшний день нет закона прямого действия по переводу сельскохозяйственных земель в лесные. Федеральный закон № 538-ФЗ от 27.12.2018 предусматривает использование заброшенных земель сельскохозяйственного назначения лишь для заготовки дикоросов, выращивания медоносов, лекарственного растительного сырья и пищевой продукции. Эта норма зафиксирована в ст. 123 Лесного Кодекса РФ. На примере Псковской области (Гдовский район) определён видовой состав растений, имеющих сырьевое значение. Это земли, ведение сельского хозяйства на которых было прекращено в период с 1995 по 2001 гг. Учетные работы по определению состава, встречаемости и проективного покрытия по видам проводили с использованием метода круговых площадок радиусом 1,785 м. Количество учетных площадок на каждом объекте исследования составляло от 36 до 48. Видовой состав живого напочвенного покрова включает в себя более 60 видов, а с учётом древесно-кустарниковой растительности – более 72 видов. Величины встречаемости и проективного покрытия свидетельствуют о том, что на постаграрных землях преобладают светолюбивые виды. Наиболее обильны злаки. В составе древесного яруса на всех опытных участках преобладает Betula pendula Roth. Подлесок на объектах исследования представлен Salix triandra L., Viburnum opulus L., Frangula alnus Mill., Sorbus aucuparia L., Rosa acicularis Lindl.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК
При выращивании насаждений немаловажным фактором их успешного роста и развития является дополнительная обработка почвы, заключающаяся в ее рыхлении и удалении сорной растительности. В лесном хозяйстве данная технологическая операция выполняется в основном в междурядьях насаждений пропашными культиваторами или методом седлания рядка с оставлением защитной зоны специальными лесными орудиями. Непосредственно в ряду лесные культуры осветляются вручную при помощи мотокусторезов и триммеров, что непроизводительно. По аналогии с садовыми орудиями авторами разработана конструкция орудия для обработки почвы в рядах древесных насаждений, оснащенного фрезерным рабочим органом. Целью работы является составление математической модели движения вертикально вращающейся фрезы с дугообразным уводом из ряда в процессе обработки почвы орудием многолетних насаждений для оценки кинематических параметров рабочего процесса. В разработанной модели учтено, что орудие движется поступательно, а кривошип, на котором установлена фреза, работает как кулиса, то есть движется по полудуге. Определение положения обрабатываемых растений увязано с рабочим органом, так как при выводе из ряда фреза не должна задевать стволики. В качестве примера использования модели показан результат моделирования фрагментов рабочей зоны для двух разных шагов посадки растений – 1 м и 2 м. Представленное математическое описание кинематики рабочего процесса почвообрабатывающего орудия с фрезерным рабочим органом может быть использовано для дальнейших теоретических и экспериментальных исследований работы данного вида техники и сокращает время разработки серийных технических образцов.
В статье рассматривается актуальная проблема выполнения рубок ухода на лесных участках с двухрядным расположением насаждений, созданных в процессе искусственного лесовосстановления. Проведен критический анализ существующих технологических решений, применяемых при разработке лесосек с двухрядным размещением древостоя. Установлено, что использование традиционных способов валки деревьев: механизированного с применением бензопилы, комбинированного с использованием форвардера и машинного с использованием харвестера – в условиях сомкнутого древостоя и узкой ширины междурядий приводит к значительным повреждениям остающихся на доращивание деревьев. В качестве альтернативного решения предложен усовершенствованный способ валки деревьев с использованием малогабаритного лесозаготовительного трактора, оснащенного гидравлическим манипулятором с отбойным устройством. Разработанный метод направлен на минимизацию ущерба оставляемым деревьям и обеспечение контролируемой укладки сортиментов вдоль технологического коридора. Подробно описана технология выполнения работ, предусматривающая прием дерева на отбойник манипулятора с последующей контролируемой укладкой поваленных деревьев вдоль междурядья. Приведены результаты практических испытаний, подтверждающие сложности процесса валки деревьев в традиционных условиях ведения работ и актуальность нового способа их реализации для снижения повреждений деревьев, остающихся на лесосеке, и обеспечения их укладки вдоль трелевочного волока. Предлагаемый подход позволяет преодолеть ключевое технологическое ограничение при первом прореживании двухрядных культур, обеспечивая как экономическую эффективность, так и сохранение качества будущего древостоя. Описанное техническое решение представляет практический интерес для предприятий, осуществляющих лесозаготовительную деятельность в условиях интенсивной модели лесного хозяйства.
Работа посвящена вопросу составления технологической карты лесосечных работ, необходимость которой определена Приказом Минприроды России от 17.01.2022 № 23 «Об утверждении видов лесосечных работ, порядка и последовательности их выполнения, формы технологической карты лесосечных работ, формы акта заключительного осмотра лесосеки и порядка заключительного осмотра лесосеки». Этот вопрос автор научного исследования считает важным и актуальным, потому что технологическая карта лесосечных работ представляет собой не только важную нормативную основу лесосечных работ, но также пример сложной и интересной инженерной задачи по выбору для данной лесосеки наилучшего технологического решения. Уровень такого решения будет определяться квалификацией инженера или мастера, составляющего технологическую карту лесосечных работ. Целью исследования служит анализ нормативно-методических основ и практики составления технологических карт лесосечных работ в условиях лесничеств Северо-Запада Российской Федерации для формулирования предложений по оптимизации их составления лесозаготовителями. Задачи исследования: проанализировать современную нормативно-методическую основу лесосечных работ, в том числе в отношении составления технологической карты лесосечных работ; проанализировать практику составления технологических карт лесосечных работ в условиях лесничеств Северо-Запада Российской Федерации; на основании этого анализа сформулировать предложения по оптимизации составления технологической карты лесосечных работ лесозаготовителями в условиях лесничеств Северо-Запада Российской Федерации. Законодательством Российской Федерации вновь подтверждена необходимость проектирования и проведения мероприятий по сохранению объектов животного мира и среды их обитания при осуществлении лесопромышленных и лесохозяйственных производственных процессов. В настоящее время существуют примеры взыскания с лесозаготовителей ущерба за уничтожение объектов животного мира и среды их обитания. Автор предлагает при составлении технологической карты лесосечных работ в отдельном разделе конкретизировать проектируемые мероприятия по сохранению объектов животного мира и среды их обитания с подробным пояснением технологии их проведения, применяемых машин и оборудования.
В статье рассматриваются вопросы прогнозирования эксплуатационной эффективности комплексов многооперационных лесозаготовительных машин. Для этого предложена методика, основанная на использовании нового оценочного критерия – удельно энергетического потенциала производительности комплекса машин. Он определяется с использованием величин полезной работы, произведенной машиной при соответствующих энергетических и временных затратах. В статье приводится порядок оценки структуры совместного технологического цикла харвестеров и форвардеров и порядок определения величин входящих в названый критерий. С использованием предложенной методики выполнен анализ эффективности операции погрузки круглых лесоматериалов манипулятором форвардера в зависимости от технологий предварительной работы харвестера, установлены характерные режимы и варианты выполнения операции, которые эффективнее на 22,6%. Отмечено, что на эффективность погрузочных операций существенно влияет синхронность и траектория движений звеньев манипулятора, и исполнение их гидравлического привода. Доказано, что гидравлическая система манипулятора форвардера с раздельным приводом каждого потребителя в 1,15–1,41 раза эффективнее на погрузочных операциях в сравнении с системой с общим источником гидравлической энергии и управлением им по давлению нагрузки. Проведен анализ эффективности совместной работы наиболее распространенных в Республике Беларусь харвестеров и форвардеров для различного их сочетания в рамках одного комплекса машин. Установлены рациональные параметры технологических процессов их работы. Обоснованы технические характеристики перспективных харвестера и форвардера в составе комплекса многооперационных лесозаготовительных машин для рубок в высокополнотных древостоях с нормальным распределением стволов объемом до 1,4 м3 на грунтах с высокой несущей способностью.
В настоящее время в России на вывозке сортиментов широко применяются однокомплектные лесовозные автопоезда в составе автомобиля и прицепа. Одним из основных критериев высокой эффективности лесовозных автотранспортных систем в сложных природно-производственных условиях является обеспечение их проходимости. При этом лесовозный автотранспорт в основном перемещается по дорогам общего пользования и лесотранспортным путям с покрытием в удовлетворительном и хорошем состоянии, где необходимо обеспечить опорно-сцепную проходимость, ключевым показателем которой является коэффициент сцепного веса. В работе приведены результаты сравнительного анализа опорно-сцепной проходимости на основе изменения значения коэффициента сцепного веса лесовозных автопоездовсортиментовозов, скомплектованных из транспортных средств (автомобилей и прицепов) отечественного производства и импортных, поставляемых дружественными странами. Актуальность работы обоснована проблематикой эксплуатации «традиционных» транспортных средств импортного производства из-за санкционных ограничений и поиска их эффективной замены автопоездамисортиментовозами отечественного производства и производства дружественных стран. Проведенный анализ показал, что в настоящее время на рынке представлено достаточно большое количество базовых автомобилей отечественного (KAMAZ, Урал и т. д.), белорусского (МАЗ и МЗКТ) и китайского производства (SITRAK, SHACMAN и т. д.) для комплектования лесовозных автопоездов при эксплуатации их в различных дорожнопроизводственных условиях. Основными факторами при выборе схем комплектования лесовозных автопоездов являются грузоподъемность, количество активных осей базового автомобиля, нагрузка на оси, длина автопоезда и т. д. Оценка показателей проходимости и эффективности работы лесовозных автопоездов позволила на основе значений коэффициента сцепного веса и производительности при различной дальности вывозки, дать рекомендации по комплектованию лесовозных автопоездов-сортиментовозов для разных условий эксплуатации. Материал статьи может быть полезен лесозаготовительным и транспортным компаниям, а также специалистам, проводящим исследования в области вывозки древесины.
ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ
В работе представлены результаты исследования изменчивости скорости распространения ультразвуковых волн в древесине сосны (Pinus sylvestris L.) поперёк волокон по радиусу ствола. Исследования проведены на 23 образцах, выпиленных из сердцевинных досок. Скорость ультразвуковых волн измерялась прибором «Пульсар 2.2» с номинальной частотой преобразователей 60 кГц методом прохождения. Показано, что скорость распространения волн варьирует в пределах 1262–2149 м/с, при этом максимальные значения фиксируются в сердцевинной части ствола, а минимальные – вблизи тангенциальных направлений волокон. Построена комбинированная экспоненциально-линейная регрессионная модель, описывающая распределение скорости ультразвуковых волн по радиусу ствола с высокой точностью (R² = 0,92). Сравнение полученных данных с результатами других исследований подтвердило сопоставимость диапазонов скорости, измеренной как на образцах древесины, так и на растущих деревьях. Обнаруженное превышение скорости в сердцевинной части объясняется особенностями анатомической структуры ювенильной древесины и радиально-направленной анизотропией. Предложенный диапазон скоростей и регрессионная модель могут быть использованы при неразрушающем контроле деревяных конструкций из древесины сосны, включая плиты из перекрёстно-клеёной древесины, а также для корректировки данных акустической томографии и повышения точности идентификации скрытых дефектов.
Работа посвящена статистической оценке полезной ширины реек от форматной обрезки фанеры, которые потенциально пригодны для формирования внутренних слоев фанерных панелей и иных конструкций. Известно, что в процессе изготовления фанеры общего назначения образуется значительное количество древесных отходов, доля которых превышает 50% от объема исходного древесного сырья. Одним из видов фанерных отходов являются рейки от форматной обрезки различной ширины, толщины и длины. Российские стандарты предусматривают большие припуски на форматную обрезку. С учетом ширины пропила при обрезке образуются рейки шириной 20…35 мм, составляющие 5…10% от объема необрезной фанеры в зависимости от формата готовой фанеры и припусков на обработку. Целесообразно использовать рейки от форматной обрезки фанеры при формировании внутренних слоев фанерных панелей. В качестве объекта исследования были рассмотрены рейки от форматной обрезки фанеры номинальной толщиной 16 мм, марки ФСФ, форматом 1220×2440 мм (формат до обрезки – 1300×2500 мм). Была измерена полезная ширина реек в двух концах (торцах), при этом за полезную ширину рейки принимался размер, допускающий после дополнительной обработки формирование геометрически правильной рейки, то есть размер по наименьшему открытому на торце слою шпона. Анализ полученных результатов показал, что фактическая ширина реек колеблется от 10,4 до 36,7 мм. Среднее значение полезной ширины реек в зависимости от ее длины колеблется от 19,6 до 23,1 мм с минимального торца. Полученные значения отличаются стабильностью, среднее квадратическое отклонение составляет около 4 мм, коэффициент вариации – 0,16…0,20. Все полученные массивы данных подчиняются закону нормального распределения. На основе полученных данных рекомендуется подрезка реек на ширину 20…25 мм с удалением неровной кромки и использование обработанных реек для формирования внутренних слоев фанерных панелей с наружными слоями из взаимно перпендикулярных листов лущеного шпона. Использование реек от форматной обрезки фанеры при производстве фанерных панелей позволит полезно перерабатывать образующиеся отходы с выработкой нового материала, экономить древесные и клеевые материалы, уменьшить производственные расходы.
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ
Механизм ингибирования коррозии углеродистой стали Ст3 и аустенитной стали 10Х18Н10Т в серной кислоте, а также возможность увеличения антикоррозийного действия экстрактов коры изменением породного состава древесной коры, минеральными и органическими добавками изучены недостаточно. Гравиметрическим методом и способом построения поляризационных кривых на потенциостате П-5848 исследовано влияние температуры (20 и 80°С) и состава комбинированных ингибиторов на основе водных экстрактов коры осины (ЭКО), ели (ЭКЕ) и сосны (ЭКС) на скорость и механизм коррозии сталей Ст3 и 10Х18Н10Т в 2М растворе H2SO4. Эта кислота используется с добавкой ингибитора для травления стальных изделий. Установлено, что при одинаковой концентрации 1 г/л ингибирующее действие водоэкстрактивных веществ (ВЭВ) древесной коры на сернокислотную коррозию сталей при 80°С увеличивается в ряду ЭКС < ЭКЕ< ЭКО, при повышении концентрации ВЭВ до 2 г/л, при смешении экстрактов коры разных пород и еще сильнее при введении в экстракты синергистов 1 г/л гекcаметилентетрамина или йодида калия. Добавка «0,5 г /л ЭКЕ + 0,5 г /л ЭКО +1 г/ л KI» к 2М H2SO4 уменьшает в 16 раз скорость коррозии углеродистой стали Ст3 при 80°С, оказывает наиболее значительное антикоррозионное действие на аустенитную сталь 10Х18Н10Т и повышает способность сталей к анодной пассивации.
В процессе получения целлюлозы с низким числом Каппа основное внимание уделяется продлённой делигнификации на стадии варки, что позволяет улучшить выход небелёной целлюлозы. Однако, несмотря на установку промывных прессов для усиления промывки, проблема низкой селективности одноступенчатой кислородно-щелочной отбелки (КЩО) остаётся нерешённой. Исследования показывают, что глубокая делигнификация может быть достигнута при определённых условиях влажности и предварительном удалении воздуха, что минимизирует диффузионные сопротивления. Кинетика массообменных процессов и химических реакций играет ключевую роль в производстве целлюлозы, где необходимо сочетание высокой селективности делигнификации и минимизации воздействия на окружающую среду. Эффективность процессов делигнификации и отбелки зависит от скорости массопереноса реагентов и их взаимодействия с внутренней поверхностью волокон. Двухступенчатая КЩО с контролируемой дозировкой щелочного реагента позволяет поддерживать низкую скорость реакций и высокую степень использования раскрываемой поверхности. Однако внедрение новых технологий, таких как модифицированная варка и двухступенчатая КЩО, сталкивается с проблемами, связанными с увеличением мощности производственных потоков и накоплением растворённых веществ. Это приводит к ухудшению качества целлюлозы и увеличению токсичности сточных вод. В результате адаптация новых технологий к условиям отечественных предприятий остаётся сложной задачей, требующей дальнейших исследований и оптимизации процессов. Рассмотрены причины, препятствующие внедрению наилучших доступных технологий на отечественных предприятиях ЦБП.
В работе представлены результаты комплексного исследования модельных сточных вод, образующихся при переработке биомассы древесины на различных технологических стадиях. Показана принципиальная возможность их использования для подготовки новых целевых продуктов в системе рекультивации почв. На основе открытых данных в научной литературе проанализированы агрохимические показатели состава органических отходов (кора, опилки, лигнин, осадки сточных вод) для получения удобрений, поскольку в процессах компостирования традиционно используются растительные компоненты переработки древесного сырья. В этой технологии также формируется почвенная вода со специфическими свойствами, что послужило основанием для исследования специфических сточных вод, образующихся при переработке древесины, для процессов рекультивации почвы и создания искусственных почвенных слоев. По совокупности интегральных показателей установлено, что в концентрированном виде и при незначительном разбавлении эти специфические потоки могут оцениваться как токсичные, однако при специальной подготовке они могут являться биологически активным субстратом для зеленых водорослей. Биотестирование показало, что сток древесно-подготовительного цеха и сток производства ХТММ в концентрированном виде токсичны для Daphnia magna Straus, но не оказывают острого токсического действия на Paramecium caudatum и Chlorella vulgaris Beijer. При обоснованном и необходимом разбавлении специально подготовленными растворами модельные композиции могут проявлять ростостимулирующую активность по отношению к посадочному материалу, рекомендованному для рекультивации полигонов. Полученные результаты позволяют рассматривать исследованные сточные воды после соответствующей подготовки в качестве перспективного вторичного сырья для обогащения деградированных почв органическими веществами, что соответствует принципам циркулярной экономики и устойчивого развития лесопромышленного комплекса. Практическая значимость работы заключается в обосновании возможности использования жидких побочных продуктов деревопереработки для создания композиций гидропосева при рекультивации нарушенных земель.
Изучен компонентный состав эфирных масел хвои интродуцированного вида сосны скрученной Pinus contorta Dougl. и местного – сосны обыкновенной Pinus sylvestris L. в экспериментальных культурах Сыктывкарского лесничества Республики Коми (61о 39’ с.ш. 50о 41’ в.д.). Эфирное масло выделяли методом гидродистилляции из смешанных образцов свежей хвои разного возраста. Выход эфирного масла составил 0,35% и 1,64% в пересчете на абсолютно сухую массу хвои у сосны скрученной и сосны обыкновенной соответственно. Хромато-массспектрометрический анализ позволил выявить 41 компонент в эфирном масле хвои для каждого вида. В составе доминирует монотерпеновая фракция, что характерно для многих видов сосен и хвойных растений в целом. Качественный состав между видами отличается по одному компоненту: в хвое сосны скрученной не выявлен лимонен, сосны обыкновенной – β-фелландрен. В количественном содержании совпадающих компонентов интродуцента и аборигенной породы наблюдаются значительные различия. В эфирном масле хвои сосны скрученной мажорными компонентами являются β-фелландрен (38,99%), β-пинен (28,56%), αпинен (7,34%) и α-терпинеол (6,49%). В меньших количествах представлены βмирцен (2,15%), α-фелландрен (1,95%), α-терпинолен (1,71%). Содержание остальных компонентов – менее 1%. Превосходство β-фелландрена и β-пинена над другими компонентами характерно и для эфирного масла хвои сосны скрученной из естественных ареалов. В составе эфирных масел хвои сосны обыкновенной 53,46% приходится на α-пинен, далее следуют 3-карен (8,55%), τкадинол (4,37%), камфен (4,28%) и α-кадинол (4,26%), β-пинен (3,46%), β-кадинен (2,77%), борнилацетат (2,18%), β-мирцен (1,61%), лимонен (1,45%), α-терпинолен (1,31%), α-терпинеол (1,21%), α-мууролен (1,01%) и трициклен (1%). Содержание остальных компонентов – менее 1%. Высокое содержание α-пинена типично для сосны обыкновенной на европейской части ареала.
ISSN 2658-5871 (Online)




