ЛЕСНОЕ ХОЗЯЙСТВО
Оценку зимостойкости лещины обыкновенной проводили в конце марта – начале апреля, когда отмечался более устойчивый температурный режим, и после окончания и возвратов поздневесенних заморозков. Другим важным показателем в оценке перспективности использования растений на объектах ландшафтной архитектуры является показатель засухоустойчивости. Действие засухи сказывается на водном обмене растений. Большая потеря воды за счет интенсивной транспирации вызывает развитие в растении водного дефицита, что может привести к гибели. В условиях г. Брянска все исследуемые растения лещины обыкновенной и ее формы 'Purpurea' обладают высокой зимостойкостью и хорошей засухоустойчивостью, а, значит, являются перспективными для их использования на объектах ландшафтной архитектуры. Однако у отдельных экземпляров видовой лещины, произрастающих на открытых участках, в засушливый период на листьях может наблюдаться подгорание их краев. Проведена ежемесячная оценка декоративности лещины обыкновенной и лещины 'Purpurea' по методике О.Ю. Емельяновой «Шкала градаций признаков для комплексной оценки декоративности древесных растений в течение года». Сумма баллов за год показывает степень декоративности растения в дизайне городской и парковой среды. Оба вида отнесены к высокодекоративным кустарникам.
Исследование взаимосвязи состояния древостоев и активности вредителей и патогенов проведено в 2021–2022 гг. на основе созданной сети пробных площадей в хвойных лесах северо-запада европейской части России, включающей 157 пунктов постоянного учёта (ППУ) в северной и южной части Ленинградской области, центральной и северной Карелии, на юге Мурманской области и в Республике Коми. Все ППУ располагались в спелых и перестойных древостоях с преобладанием ели или сосны. Состояние еловых древостоев на ППУ по мере продвижения к северу варьирует несущественно, а состояние сосновых насаждений несколько ухудшается. Данные четырёх ППУ были исключены из рассмотрения, так как резкое ухудшение состояния древостоев было связано с локальным воздействием вспышки массового размножения короеда-типографа. Анализ остального массива данных показал отсутствие связи средней категории состояния и встречаемости вредителей и патогенов, за исключением язвенного рака ели – наиболее распространённого заболевания в исследуемых регионах. Ухудшение состояния еловых древостоев имеет положительную корреляционную связь с этим заболеванием вне зависимости от их широтного расположения. В сосновых древостоях преобладали некрозно-раковые заболевания (преимущественно рак-серянка), а также ажурность кроны. Сосновая губкаPorodaedalea pini встречалась единично во всех группах ППУ, за исключением Мурманской области. В сосновых древостоях на ППУ в Карелии довольно часто встречались корневые и комлевые гнили. Во всех регионах отмечался опёнок Armillaria spp. Типичные для северотаёжных европейских лесов виды и группы видов стволовых вредителей встречались во всех группах ППУ. Влияние теплообеспеченности на состояние древостоев не является ведущим фактором, но может проявляться опосредованно через увеличение активности вредителей. При отсутствии очагов массового размножения вредителей и развития болезней патогены и вредители не оказывают существенного воздействия на состояние древостоев, за исключением язвенного рака.
Рассмотрена ландшафтная организация территории спортивных сооружений в г. Архангельске. Цель исследований – проверить ландшафтную организацию территории спортивных сооружений в г. Архангельске на соответствие нормативным документам и предложить мероприятия по ее улучшению. Объектами исследований выступили спортивные комплексы: «Труд», «Динамо», «Буревестник», «Волна», физкультурно-спортивный комплекс им. А.Ф. Личутина и лыжный стадион им. В.С. Кузина. Эти объекты отличаются размером, состоянием покрытий спортивных полей, площадок и дорожек, наличием необходимого инвентаря и специального оборудования, удаленностью от центра города. Спортивные комплексы располагаются на Европейском Севере, для которого характерны суровые климатические условия с продолжительной зимой и относительно прохладным и дождливым летом. Эти условия, несомненно, влияют на состав ассортимента урбанофлоры (в результате он довольно бедный). В ходе изучения зеленых насаждений на территории спортивных комплексов проводили следующие виды оценки: дендрологическую, биоэкологическую и эстетическую(ландшафтно-архитектурную). Дендрофлора насаждений на территории обследуемых спортивных комплексов не отличается видовым разнообразием и представлена 11 видами деревьев и кустарников. 8 пород являются аборигенными, а 3 – интродуцентами. Нами установлено, что озеленению спортивных комплексов в г. Архангельске не уделяется должного внимания. Насаждения имеют низкую декоративность (в среднем 2-3 балла) и удовлетворительное состояние (49%). По количеству деревьев и кустарников и по их качеству зеленые насаждения не соответствуют нормативным требованиям. На примере стадиона «Буревестник» предложены рекомендации по ландшафтной организации территории с учетом требований к древесно-кустарниковой растительности. Создание благоприятного микроклиматического режима на спортивных площадках, биологического и психологического комфорта для спортсменов повышает их работоспособность, удлиняет сезон комфортных условий для занятий спортом.
В статье рассматривается технология оценки качества материалов таксации леса на основе анализа связей таксационных показателей насаждений с их спектрально-отражательными характеристиками. При проведении исследований используются данные спутниковой съемки Sentinel-2 в видимом и инфракрасном диапазоне спектра с пространственным разрешением 10 м.
Лесосеменные плантации сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в Орехово-Зуевском лесничестве Московской области являются одними из важнейших объектов для получения семян этой породы с улучшенными наследственными свойствами и сохранения генетического фонда высокопродуктивных насаждений в России. Впервые для этого объекта изучено санитарное состояние выращиваемых растений и установлен видовой состав патогенных микромицетов, развивающихся на усыхающих побегах, хвое, ветвях и шишках. Данные получены за период наблюдений с 2017 по 2023 гг. По результатам проведенных исследований выявлено 19 видов микромицетов, из них наиболее широкое распространение имеют возбудители некроза побегов и отмирания хвои Gremmeniella abietina (побеговый рак), Sphaeropsis sapinea (диплодиоз), Sclerophoma pithya (склерофомоз) и Thyronectria cucurbitula (тиронектриевый некроз), а также возбудители отмирания хвои – Dothistroma septosporum (дотистромоз, или красная пятнистость хвои) и Cyclaneusma minus (пожелтение хвои). Обнаруженные виды являются новыми для обследованных лесосеменных плантаций и малоизученными в Московской области. О находках T. cucurbitula ранее в регионе не сообщалось. В результате комплексного поражения этими видами отмечается ухудшение санитарного состояния, отмирание ветвей в нижней и средней части кроны, гибель шишек и снижение выхода семян. Выявлено сильное поражение подроста сосны в примыкающих естественных насаждениях и на списанных лесосеменных плантациях. На молодых растениях отмечено развитие побегового рака, а также диплодиоза, тиронектриевого некроза и дотистромоза, приводящее к отмиранию вершин, побегов, и реже целых растений. Наряду с сосной среди пораженных S. sapinea растений в примыкающих участках отмечен можжевельник обыкновенный (Juniperus communis L.), произрастающий в подлеске. Распространение возбудителей этих заболеваний в смежных насаждениях способствует высокой вероятности их дальнейшего развития на соснах лесосеменной плантации.
Вследствие процесса восстановления естественного растительного покрова на постагрогенных территориях происходят изменения в экологических функциях почвы и в почвообразовательном процессе, которые в свою очередь ведут к эволюционным изменениям во всем почвенном комплексе. В работе рассмотрена связь ранних стадий возобновления древесно-кустарниковой растительности на залежных землях и агрохимическое состояние почвенного комплекса под ними. Объекты объединены сходными почвенно-грунтовыми условиями, расположены в Ленинградской области, Россия. Серия опытов имела сроки прекращения использования под пашню в 5, 10 и 25 лет. Была проведена таксация растительности и отбор почвенных образцов с последующим проведением агрохимических анализов. На опытных участках также были заложены опыты по выявлению микробиологической активности и почвенному дыханию. Результаты исследования показали, что на опытных объектах почвы вне зависимости от срока залежности характеризуются кислой реакцией среды (средне- и сильнокислая). С увеличением срока залежи на исследуемых участках наблюдается уменьшение содержания подвижного фосфора (на участках со сроком залежи 5 и 10 лет высокое содержание, а на участках 25 лет – низкое). С увеличением срока залежи наблюдается уменьшение числа корреляционных связей между агрохимическими показателями почв, но увеличивается доля статистически достоверных связей, что указывает на стабилизацию естественных процессов, протекающих в почвенном комплексе, которые были нарушены регулярной вспашкой. В процессе восстановительной сукцессии на постагрогенных территориях происходят изменения в процессе гумусонакопления: направление процесса меняется от увеличения гумуса с увеличением величины pH на участке с залежью 5 лет, к уменьшению гумуса с увеличением величины pH на участке с залежью 25 лет. С увеличением срока залежи уменьшается активность почвенных микромицетов и увеличивается влияние почвенных бактерий. Процессы, протекающие в почвенном комплексе на землях, вышедших из активного сельскохозяйственного пользования, требуют дальнейшего пристального изучения для разработки рекомендаций по их использованию.
Одна из потенциальных угроз для хвойных лесов Российской Федерации – распространение вилта хвойных пород, вызываемого сосновой стволовой нематодой Bursaphelenchus xylophilus. Данный карантинный организм пока не выявлен в России, но распространен в соседних странах: Китае, Японии, Южной Кореи. В естественных сосновых насаждениях распространение B. xylophilus осуществляется усачами рода Monochamus, однако увядающие деревья также заселяются другими видами насекомых-ксилофагов, в частности, короедами рода Ips. Представлены результаты исследований, проведенных в контролируемых лабораторных условиях, по возможности переноса вершинным короедом Ips acuminatus нематод B. xylophilus. С этой целью два типа бревен сосны (Pinus sylvestris), заселенные короедом I. acumunatus (I тип) и искусственно зараженные B. xylophilus (II тип), были помещены вместе в один садок. В результате установлено, что жуки заселили зараженные нематодой бревна сосны, а через 25 суток 47% отродившихся в зараженной древесине молодых жуков содержали личинок нематод B. xylophilus. Кроме этого вида, в жуках и древесине были выявлены нематоды B. paraburgeri, B. doui, а также Teratorhabditis synpapillata, Micoletzkya synpapillata. Идентификация нематод проводилась с применением молекулярно-генетических методов диагностики. Наибольшее количество нематод в жуках (91%) находилось в среднегрудном отделе короедов под надкрыльями. При проведении смыва водой с поверхности жуков нематод не зафиксировано. Результаты исследований дают основание предполагать, что вершинный короед I. аcuminatus может быть переносчиком патогенных нематод B. xylophilus.
Проведена оценка динамики и состояния растительного покрова в северотаежном районе сухопутной территории Арктики Архангельской области с помощью данных дистанционного зондирования Земли и с использованием вегетационных индексов. Результаты анализа индекса NDVI показали улучшение состояния растительного покрова за последние 10 лет. Сравнение значений NDVI в 2013 и 2022 г. показало, что площади насаждений со средними характеристиками сократились на 14,29%, в то время как площади насаждений повышенной продуктивности увеличились на 15,49%. Это увеличение объясняется повышенным ростом насаждений вторичных генераций, формирующихся на месте старовозрастных насаждений, повышением сомкнутости крон и увеличением относительной полноты, что является результатом эффективной реализации лесохозяйственных мероприятий, включая рубки ухода и лесовосстановление. Анализ индекса старения растительного покрова показал значения, близкие к нулю, на площади, составляющей 5% от общей площади исследования, в то время как на большей ее части были обнаружены положительные значения, превышающие 0,2, что указывает на физиологическое напряжение и начало процесса превращения хлорофилла в каротиноиды. Результаты анализа биофизических показателей свидетельствуют, что растительный покров на исследуемой территории находится в среднем качественном состоянии. Средний индекс листовой поверхности на большей части территории исследования составил 1,87, что указывает на отсутствие высокой густоты растительности. Среднее значение хлорофиллового индекса в листьях составило 88,61, что также является низким значением и свидетельствует о слабом содержании хлорофилла, физиологическом стрессе и низкой интенсивности процесса фотосинтеза.
Лиственно-хвойные насаждения занимают значительную площадь среди лесов таежной зоны. Формирование на таких участках ценных хвойных древостоев является основополагающей целью ведения лесного хозяйства. Один из возможных путей достижения этой цели – своевременное и качественное проведение рубок ухода на различных этапах формирования насаждений. Цель исследования заключалась в определении лесоводственной эффективности трехприемных рубок ухода в лиственно-хвойных насаждениях, формирующихся в условиях таежной зоны. Длительные научные исследования проводятся с 1966 г. на постоянных пробных площадях, одна из которых является контрольным вариантом, а вторая – опытным вариантом с проведенными рубками ухода в возрасте ели 20, 28 и 40 лет. В ходе первого разреживания равномерно по площади вырубались ель (65% по числу стволов), береза (80%) и сосна (60%), при втором разреживании – 80, 65 и 50% стволов (от числа сохранившихся после первого приема деревьев) соответственно, при третьем разреживании – 15, 60 и 70% стволов (от числа сохранившихся после второго приема деревьев) соответственно. Проведение трехприемных рубок ухода в лиственно-хвойных насаждениях, произрастающих в условиях таежной зоны Европейского Севера России, дало положительный лесоводственный эффект. В результате проводимых рубок ухода увеличился среднегодичный прирост по диаметру, высоте стволов и запасу стволовой древесины. Рубками ухода к 74-летнему возрасту насаждений удалось из лиственно-хвойного сформировать хвойнолиственный древостой, где общий запас хвойной древесины составляет 67%. Проведением классических рубок ухода в лиственно-хвойных насаждениях удалось сформировать древостои с преобладанием хвойных пород, а также увеличить прирост по диаметру, высоте и объему сохраненных на доращивание стволов деревьев.
Целью данного исследования является обоснование системы показателей оценки уровня опасности климатических рисков в лесном хозяйстве, которая позволит научно обоснованно идентифицировать и количественно оценить воздействие климатических факторов на лесные экосистемы, способствуя более эффективному управлению ресурсами и адаптации лесного хозяйства к изменениям климата. Данная система опирается на прагматичный подход, связанный с доступностью многолетних статистических данных, и подкреплена новейшими научными данными в области динамики лесных экосистем под воздействием факторов климатической изменчивости. Система показателей может стать основой для процессов планирования реализации адаптационных мер в области использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов, в том числе в отношении основных климатических рисков, обусловленных изменениями продуктивности лесов в связи с изменениями средних значений температуры и количества выпадающих осадков, изменениями в видовом (породном) составе лесов, увеличением частоты возникновения (лесных) пожаров в лесах и площадей, пройденных пожарами, увеличением частоты вспышек массового размножения вредных организмов в лесах, а также увеличением частоты проявления последствий экстремальных погодных явлений в лесах. Данная работа направлена на формирование научного обоснования для комплексной оценки климатических рисков и разработку стратегии для их минимизации, что позволит обеспечить устойчивость лесного хозяйства к климатическим изменениям и поддерживать его экологическую и экономическую стабильность. Показатели могут быть интегрированы в существующие методы управления лесными ресурсами, способствуя улучшению практической реализации адаптационных мер и политик в сфере охраны окружающей среды.
Исследования выполнялись на территории Приморского района Архангельской области в разных типах сосняков: в сосняке черничном влажном, сосняке черничном и сосняке кустарничково-сфагновом. Древостои близки по возрасту, чистые по составу или с небольшой примесью других пород. На площадках 1´1 м, заложенных по диагонали пробной площади в систематической последовательности, были собраны ягоды черники и затем по этим данным получены: количество ягод на каждой площадке, масса ягод в свежем состоянии, диаметр ягод, высота. Установлено, что диаметр ягод в разных типах леса колебался от 7,06±0,06 до 7,21±0,05 мм. Различия по критерию Стьюдента недостоверные. Высота ягод (от места прикрепления до самой нижней точки) достоверно различается. Самая высокая ягода – в сосняке черничном влажном, затем идет по убыванию в сосняке черничном и самая низкая – в сосняке кустарничково-сфагновом. Средняя масса одной ягоды в сосняке черничном влажном – 0,32±0,01 г; в сосняке черничном – 0,34±0,08 г; в сосняке кустарничково-сфагновом – 0,28±0,02 г. Среднее количество ягод в разных типах леса на площадке 1 м2 разное: в сосняке черничном влажном – 62 шт./м2 , в черничном – 39 шт./м2 , то есть почти в два раза меньше, а в сосняке кустарничково-сфагновом – 34 шт./м2 . Самая большая масса ягод в сосняке черничном влажном – 20 г/м2 , в сосняке черничном – 12 г/м2 и в сосняке кустарничково-сфагновом – 10 г/м2 . Средняя урожайность ягод черники следующая: в сосняке черничном влажном – 200,6 кг/га, в сосняке черничном – 129,5 кг/га, в сосняке кустарничково-сфагновом – 101,6 кг/га. Четкой зависимости массы ягод на 1 м2 от проективного покрытия нет, но имеется тренд: чем больше проективное покрытие, тем больше масса ягод на 1 м2 .
Приведены данные по вариабельности базисной плотности древесины в чистых по составу ценопопуляциях сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) на территории Республики Марий Эл. Исследования проведены в 2023–2024 годах на 38 объектах в древостоях разного возраста (от 30 до 240 лет), происхождения и условий произрастания. На каждом из них у деревьев измеряли на высоте 1,3 м от корневой шейки диаметр ствола в коре и брали с помощью бурава Пресслера (Haglöf Sweden AB) цилиндрические керны диаметром 5,15 мм и длиной 50 мм. Объем выборки кернов на каждом объекте варьировал от 15 до 130 шт. Цифровой эмпирический материал обработан стандартными методами математической статистики на ПК с использованием пакетов соответствующих прикладных программ. Показано, что для оценки среднего значения плотности древесины, которое может изменяться в ценопопуляциях сосны обыкновенной от 320 до 520 кг´м–3, необходимо взять керны у 20–25 средних по размеру деревьев, что обеспечит с вероятностью 99% погрешность не более ± 3%, а для оценки же с погрешностью ± 5% – у 12–15. Минимальное и максимальное значения оцениваемого параметра в каждой ценопопуляции будут составлять соответственно 75 и 140% относительно средней арифметической его величины. Деревья в ценопопуляциях для оценки данного параметра можно отбирать либо регулярно по ходовой линии, либо случайным образом, исключая лишь особи, резко выделяющиеся по размерам. Базисную плотность древесины целесообразнее оценивать стереометрическим способом, поскольку он по точности не уступает гидростатическому, который более сложен и трудоемок.
Лесовосстановление связано с выращиванием посадочного материала. Эффективным решением для борьбы с сорными растениями в лесных питомниках является применение гербицидов. Перечень химических препаратов для борьбы с сорными растениями, рекомендованный для лесного хозяйства, ограничен. На каждый этап борьбы с нежелательной растительностью приходится по одному действующему веществу, что способствует развитию резистентности у сорных растений. Целью работы является оценка эффективности баковых смесей гербицидов в системе ухода за сеянцами ели. Полевые эксперименты по оценке эффективности современных гербицидов и их баковых смесей проводили в Приморском и Виноградовском районах Архангельской области на экспериментальных грядах и в лесном питомнике открытого грунта. Почвы – легкий и средний суглинок. При подборе гербицидов ориентировались на действующее вещество, апробированное учеными и разрешенное на территории РФ, и доступность препаратов в торговой сети. Эффективность баковой смеси гербицидов Торнадо и Анкор-85 по луговой растительности составляет 100%. После обработки данной баковой смесью гербицидов на следующий вегетационный период не требуются дополнительные приемы борьбы с сорной растительностью на первом году выращивания сеянцев ели. Эффективность подавления сорной растительности довсходовым гербицидом Бриг составляет 54%. Добавление Лигногумата значимо не влияет на эффективность гербицида. Эффективность подавления сорной растительности при системе применения гербицидов: довсходовый – Бриг; при линейном росте сеянцев – Миура и Мортира – составляет 70%. Добавление Лигногумата снижает эффективностьбаковой смеси. Добавление Лигногумата к баковой смеси гербицидов Миура и Мортира способствовало снижению поврежденности сеянцев в 1,8 раза.
Изменение климатических условий оказывает значительное влияние на лесные экосистемы, особенно на хвойные породы, такие как сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) и ель европейская (Picea abies), которые составляют основу лесов умеренной зоны. Адаптация этих видов к новым экологическим условиям требует учета генетической изменчивости ключевых адаптивных признаков. Настоящее исследование направлено на изучение однонуклеотидных полиморфизмов (SNP) в генах-кандидатах, регулирующих фотопериодическую реакцию и циркадные ритмы, которые играют важную роль в физиологических процессах деревьев. В работе описываются разработка и тестирование молекулярных маркеров, основанных на методах KASP (Kompetitive Allele Specific PCR) и HRM (High Resolution Melting), для массового генотипирования деревьев. Были идентифицированы SNP в генах фоторецепторов PhyO и CRY1, а также в генах фотопериодической реакции PRR1 и PRR7. Аллельный полиморфизм этих генов демонстрирует географическую клинальность, что свидетельствует об их значительной роли в адаптации деревьев к широтным изменениям фотопериода и температурным градиентам. Результаты исследования подтверждают эффективность методов KASP и HRM для генотипирования, что позволяет использовать разработанные маркеры для мониторинга генетического разнообразия популяций и отбора наиболее адаптивных генотипов в селекционных программах. Такие подходы обеспечивают использование генетически приспособленного посадочного материала в лесовосстановительных мероприятиях, что особенно актуально в условиях меняющегося климата.
ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ЛЕСОЗАГОТОВОК
До настоящего времени слабо проработаны математические модели и научные положения теории движения лесных машин, раскрывающие характер взаимодействия движителей с упрочняющимися грунтами. На практике отсутствие законченного научного описания осложняет обоснование параметров и режимов работы движителей машин, совместимых с подобными почвенно-грунтовыми условиями, затрудняет подбор проходимой лесной техники. Целью статьи является разработка и исследование математических моделей образования колеи, учитывающих переменный характер механических свойств грунтов, находящихся под воздействием движителей лесных машин. Исследование основано на положениях механики грунтов и теории движения лесных машин. При разработке математических моделей использованы классические методы математического анализа и приближения функций. На основе решения уравнения образования колеи впервые получены аналитические выражения в элементарных функциях, учитывающие как постепенное, так и возможное более резкое изменение механических свойств грунта по глубине. Полученные уравнения позволят проводить вычислительные эксперименты с математической моделью взаимодействия движителя машины с грунтом в особо сложных условиях, представленных задернованными грунтами (более прочный верхний слой на слабонесущем подстилающем слое). В результате решения уравнения образования колеи получены выражения в элементарных функциях, учитывающие повышение оценок механических свойств опорной поверхности под воздействием движителя (упрочнение). Формулы получены впервые и предназначены для расчета показателей взаимодействия движителей лесных машин, работающих в особо сложных условиях, с опорными поверхностями, представленными линейно упрочняющимися торфяниками и квадратично упрочняющимся рыхлым снегом. Реализация моделей выполнена на языке программирования Python. Приведены результаты расчета глубины колеи, образующейся на рыхлом снеге, при движении колесной лесной машины, а также оценки коэффициента сопротивления движению.
В статье проведен анализ конструкции механизма вибрации c противовесом захватно-срезающего устройства, обеспечивающего уравновешивание возникающих сил и моментов сил. Выполнена конструктивная проработка механизма вибрации захватно-срезающего устройства путем добавления одного противовеса, который обеспечивает требуемую разгрузку опор от неуравновешенных масс механизма вибрации. Для проведения анализа конструкции механизма вибрации c противовесом была определена масса противовеса путем расчета поступательно движущихся и вращающихся частей механизма. На разработанной 3D-модели конструкции механизма вибрации с противовесом были проведены динамические исследования в программе SolidWorks Motion. В результате анализа конструкции механизма вибрации, оснащенного противовесом, было проведено моделирование момента на движителе и сравнение значений с результатами моделирования, полученными на механизме вибрации без противовеса для дерева массой 50 кг и при скорости вращения движителя 150 об/мин. Сравнение результатов моделирования момента на движителе механизма вибрации при равных условиях показало, что максимальный момент на валу без противовеса составляет 435804 Н·мм, а максимальный момент на валу с противовесом равен 331931 Н·мм. Разница в значениях максимальных моментов на валу движителя механизма вибрации показала, что применение противовеса на 23,8% снижает максимальный возникающий момент.
Работа посвящена изучению одной из проблем взаимодействия лесного хозяйства, лесной промышленности и охотничьего хозяйства, характеризующейся в современных условиях особой актуальностью. Взаимосвязь между этими отраслями экономики и необходимость координации хозяйственной деятельности определяются, в том числе, тем, что использование лесов (в первую очередь, для заготовки древесины) и ведение охотничьего хозяйства (осуществление видов деятельности в сфере охотничьего хозяйства) производятся на одной и той же территории лесного фонда. При этом в результате лесосечных работ при проведении рубок спелых и перестойных лесных насаждений, рубок ухода за лесом, лесокультурных и других работ условия обитания лесных зверей и птиц могут существенно изменяться, что, в свою очередь, обусловит изменения в видовом составе, динамике численности и стациальном распределении лесной фауны. Это обстоятельство придётся учитывать уже при ведении охотничьего хозяйства. Целью настоящего исследования является обоснование необходимости использования порубочных остатков в биотехнических целях как элемента технологии лесозаготовительных производств в контексте влияния на экологию леса и лесовосстановление, а также в анализе практики использования порубочных остатков в биотехнических целях в условиях лесничеств Северо-Запада Российской Федерации. На основании наблюдений авторы считают возможным сделать вывод, что использование порубочных остатков в биотехнических целях позволяет снизить степень повреждения сосновых молодняков лосями. Кроме того, при проведении лесозаготовок необходимо проектировать и проводить мероприятия по охране объектов животного мира и среды их обитания. В связи с этим авторы высказывают предложение, чтобы мероприятия, относящиеся к биотехническим или преследующие биотехнические цели, приравнивались к мероприятиям по охране объектов животного мира и среды их обитания. Например, использование порубочных остатков в биотехнических целях, безусловно, должно быть отнесено к мероприятиям по охране объектов животного мира и среды их обитания.
В статье рассмотрены вопросы модернизации харвестерной головки. Целью работы являлась разработка конструкции харвестерной головки для повышения производительности лесозаготовительных работ в условиях Крайнего Севера и Арктической зоны при наличии глубокого снежного покрова. В результате работы предложена конструкция харвестерной головки, оснащенной активным рабочим органом, способным расчищать пространство вокруг стволов стоящих на корню деревьев. Активный рабочий орган обеспечивает высокую производительность работ при небольшом количестве управляющих воздействий оператора. Предложенная конструкция позволит увеличить объем заготавливаемой древесины за счет уменьшения высоты оставляемых пней.
В настоящее время при создании лесных культур почти повсеместно отдается предпочтение посадкам. Для охвата механизированной посадкой леса всех имеющихся площадей необходимо создание новых лесопосадочных машин. Одним из направлений совершенствования технологического процесса механизированной посадки является усовершенствование и разработка новых механизмов для подачи сеянцев (саженцев) в посадочную щель, образуемую сошником. Для обоснования параметров лесопосадочного аппарата необходимо определить параметры движения его звеньев. Для анализа кинематики лесных машин используют автоматизированные программные продукты, такие как SolidWorks, Matlab/Simulink. Однако применение зарубежного программного обеспечения не отвечает современным тенденциям, поэтому нами были использованы отечественные программные комплексы. Трехмерная модель цепного лесопосадочного аппарата была выполнена в среде 3D-проектирования КОМПАС-3D. Полученные на основании геометрических параметров трехмерной модели аналитические системы уравнений были введены в разрабатываемую имитационную модель. Таким образом, имитационная модель движения цепного лесопосадочного аппарата разработана с учетом геометрических параметров конструкции и аналитических систем, описывающих движение захватов с саженцем. Проведённый в программном комплексе моделирования механических систем «Универсальный механизм 9.0» имитационный эксперимент позволил определить характеристики движения брикета саженца, необходимые для установки его в грунт, а также силовые параметры в захватах для его удержания. Установлены положения звеньев спроектированного рабочего органа лесопосадочной машины на всем протяжении времени моделирования. Определены моменты времени подачи саженца и брикета для заданных входных величин. Определены траектории движения брикета в плоскости посадки и его скорость. Определены силы на пружинах, достаточные для удержания в захватах саженца с брикетом.
Работники лесозаготовительной отрасли зачастую ограничиваются оценкой эксплуатационной эффективности работы трелевочного трактора только по двум показателям: транспортной производительности и удельной энергоемкости процесса трелевки – но для достижения рационального использования лесозаготовительной техники необходимо современное приборное обеспечение выбора оптимальных трасс движения машин по лесосеке. Предлагается создавать карты лесосек, аналогичные навигационным, в которых должны отражаться почвенно-грунтовые, рельефные и другие свойства опорной поверхности, определяющие режимы работы машины. Для решения поставленных задач необходимо измерять, регистрировать и математически обрабатывать результаты исследования показателей и процессов с применением теории вероятности. Знание угла излома шарнирно-сочлененной рамы и крутящего момента, подводимого к ведущим колесам, позволит получить законы распределения касательной силы тяги для оценки динамики процесса, энергоемкости процесса, различных коэффициентов сопротивления движения, тягового коэффициента полезного действия и др. При трелевке пачки древесины трелевочный трактор может до 70% времени движения находиться в режиме поворота с разными радиусами кривизны, при этом на движение воздействует сопротивление от поворота. Это сопротивление может значительно превосходить силу сопротивления движению. Для решения поставленных задач исследований предлагается ввести в тяговый баланс лесосечных и лесотранспортных машин коэффициент сопротивления движению, как сумму коэффициента сопротивления повороту и коэффициента сопротивления скольжения древесины. Обоснованные показатели оценки взаимодействия трелевочного трактора с опорной поверхностью и методы их приборного определения позволят выбирать из большой совокупности рациональные трассы волоков, трелевка древесины по которым обеспечит максимальную эксплуатационную эффективность работы трелевочного трактора.
Доставка древесного сырья потребителям из наиболее удалённых лесных массивов, где сосредоточены его основные запасы, зачастую экономически оправдывается только при осуществлении её по водным путям. При эффективном использовании разветвлённых речных сетей обычно начальная относительно короткая часть маршрута доставки проходит по мелководным участкам. После их преодоления экономически целесообразно укрупнение лесотранспортных единиц. Рассматриваемое в статье устройство в совокупности с техникой лесозаготовителей позволяет эффективно и экологично выполнять укрупнение сплоточных единиц. С его помощью из малогабаритных пакетов без нарушения их целостности сплачивают двухъярусные четырёхпакетные пучки. Эксплуатация устройства предполагает его перестановки с места на место. Описываемое исследование направлено на получение достоверных сведений о гидродинамических усилиях, воспринимаемых устройством в процессе эксплуатации. Такие сведения позволят минимизировать затраты на крепление устройств при соблюдении условия его надёжности. Установлены факторы, которые теоретически влияют на величину указанных усилий. Зависимость между означенными усилием и факторами в результате преобразований представлена как функция коэффициента гидродинамического сопротивления от сократившегося ряда безразмерных величин. Приведена аргументация допустимости игнорирования в данном случае числаРейнольдса как определяющего фактора и критерия подобия. В результате доказано, что коэффициент гидродинамического сопротивления устройства с определёнными геометрическими пропорциями можно рассматривать как функцию числа Фруда и относительной глубины потока. Установлена содержащая упомянутый коэффициент аналитическая формула, предназначенная для определения исследуемой нагрузки. По результатам опытов на физической модели устройства, выполненных по полному факторному плану с обеспечением подобия, получены уравнения регрессии, позволяющие вычислять значения указанного коэффициента. Знание этой величины позволяет определять по упомянутой аналитической формуле гидродинамическую нагрузку на устройство с расположенной в нём сплоточной единицей. С помощью полученного уравнения регрессии выполнена оценка характера и степени влияния числа Фруда, относительной глубины на величину коэффициента гидродинамического сопротивления.
ДРЕВЕСИНОВЕДЕНИЕ, ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЕРЕВОПЕРЕРАБОТКИ
Лакокрасочные материалы (ЛКМ) на полиуретановой основе широко используются для отделки древесноволокнистых плит средней плотности (МДФ), применяемых в производстве мебельных фасадов и стеновых панелей. Эти материалы характеризуются высокой прочностью, механической и химической устойчивостью. Процесс отверждения ЛКМ является ключевым этапом, определяющим качество конечного покрытия, и зависит от температуры и расхода. В работе проведено исследование процесса отверждения укрывистых полиуретановых грунтов с целью оптимизации условий производства. Экспериментальные исследования включали полный факторный эксперимент, позволивший установить зависимость продолжительности отверждения от ключевых параметров. Разработана математическая модель, позволяющая количественно оценить влияние температуры и расхода на время отверждения. Установлен оптимальный температурный диапазон для сушки полиуретановых грунтов, который минимизирует риск дефектов покрытия и обеспечивает высокое качество продукции. Результаты исследования могут быть использованы для оптимизации производственных процессов, что позволит снизить эксплуатационные расходы и повысить энергоэффективность. Статистическое сравнение отечественных полиуретановых грунтов с зарубежными аналогами может существенно способствовать процессу импортозамещения, позволяя проводить сравнение и оценку эффективности. Разработка отечественных материалов с учетом полученных данных обеспечит более конкурентоспособное производство и независимость от импортных поставок.
В статье рассмотрен процесс перемещения влаги в древесине в процессе её гидротермической обработки. Получение качественно высушенного материала с минимальными внутренними напряжениями возможно на основе сведений о величине тока влаги в древесине, выражаемой через коэффициент влагопроводности. На коэффициент влагопроводности большое влияние оказывает температура, с повышением которой его величина существенно возрастает. На интенсивность тока влаги в древесине оказывают влияние порода, направление тока влаги и место расположения древесины в стволе дерева. Имеющиеся сведения о влагопроводности древесины не учитывают изменчивость плотности древесины по высоте ствола дерева и представлены для комлевой части ствола. Определение коэффициента влагопроводности установлено в радиальном и тангенциальном направлении для ядровой древесины сосны с учетом высоты ствола методом стационарного тока влаги. Экспериментально установлено повышение величины коэффициента влагопроводности древесины сосны по высоте ствола в средней его части в 1,6 раза, а в вершинной – в 2,05 раза по сравнению с комлевой. Интенсивность тока влаги в радиальном направлении выше, чем в тангенциальном, в древесине из комлевой части ствола в среднем на 14,0%, из средней части ствола – на 5,0%, а из вершинной – на 16,0% независимо от температуры среды. Полученныезакономерности об изменчивости коэффициента влагопроводности древесины сосны по высоте ствола показывают целесообразность проведения предварительной сортировки древесины перед гидротермической обработкой с учетом местоположения её в стволе дерева. Это позволит оптимизировать процессы высыхания и увлажнения древесины, обосновать рациональные режимы камерной и атмосферной сушки.
ХИМИЧЕСКАЯ ПЕРЕРАБОТКА ДРЕВЕСИНЫ. БИОТЕХНОЛОГИЯ
Изучали особенности свойств оболочек семян подсолнечника с целью использования лузги при изготовлении плитных материалов. Для ликвидации неприемлемой формы «лодочки» придавали им форму плоских частиц пропусканием лузги через валки с задаваемой величиной просвета 0,1…0,4 мм. Установили ухудшение смачиваемости раствором карбамидоформальдегидного связующего наружных и внутренних поверхностей при нагревании до температуры 140 °С. Установили повышенную по сравнению с древесиной жёсткость лузги в отношении размягчения и граничные значения параметров горячего прессования, которые лежат в пределах от 241 ± 2 °С – нижнее значение, до 256 °С – верхнее значение, которое лимитируется активным термическим разложением вещества лузги. Для практического использования лузги в производстве плит требуется включить в технологию повышенный расход связующего или разработать подходящие приёмы пластификации лузги для снижения температуры размягчения и возможности использования прессового оборудования, потенциал для модернизации которого уже исчерпан. Вероятная область изготовления плитного материала из лузги – строительство, вероятные марки плит – Р-1 и Р-2.
Мольное соотношение карбамид : формальдегид является одним из основных параметров, определяющих рецептуру карбамидоформальдегидных смол. Во многом от мольного соотношения зависят строение основных компонентов смолы (карбамидоформальдегидных олигомеров, метилольных производных карбамида), свойства смол и материалов, изготовленных с их использованием. Цель работы – изучение строения компонентов карбамидоформальдегидных смол, изготовленных при разных мольных соотношениях карбамид : формальдегид; оценка влияния мольного соотношения на свойства смол и изготовленных с их использованием древесностружечных плит. Установлено, что маломольные смолы (мольное соотношение карбамид : формальдегид = 1 : <1,1) состоят преимущественно из линейных олигомеров, содержащих сравнительно низкое количество метилольных групп II типа. При отверждении маломольных смол образуется сетчатая структура с незначительным количеством поперечных метиленовых связей, что негативно сказывается на водостойкости древесностружечных плит, изготовленных с их использованием. При увеличении мольного соотношения карбамид : формальдегид растёт количество ответвлений от основной цепи карбамидоформальдегидных олигомеров, увеличивается содержание метилольных групп, растёт реакционная способность смол. Отверждённые средне- и высокомольные смолы (мольное соотношение карбамид : формальдегид = 1 : 1,1–1,2 и 1 : >1,2) отличаются густой сетчатой структурой и обеспечивают сравнительно высокие физико-механические показатели древесностружечных плит. При этом увеличение мольного соотношения карбамид : формальдегид приводит к значительному росту содержания формальдегида в древесностружечных плитах.
ISSN 2658-5871 (Online)