Воронежская нагорная дубрава представляет собой уникальный природно-ландшафтный комплекс, расположенный в черте миллионного города. Лесная экосистема испытывает постоянно возрастающее антропогенное воздействие, в связи с чем особую актуальность приобретают вопросы определения устойчивости структуры растительного покрова. Доказано, что одним из основных показателей устойчивости экосистемы является функциональное разнообразие растительного сообщества. Функциональные особенности различных растений позволяют им успешно освоить экологическую нишу в сообществе. Использование методики балловой оценки популяционных стратегий видов-ценозообразователей дает возможность установить их фитоценотическую позицию. В статье представлены результаты исследований видового состава древесного яруса нагорной дубравы на пробных площадках. На основе формул древостоя была рассчитана степень выраженности стратегии конкурентоспособности, толерантности и реактивности. Установлено, что особи дуба в наибольшей степени повышают конкурентоспособность сообщества. Вклад остальных видов деревьев в усиление позиций данной популяционной стратегии незначителен. Относительно высокие значения конкурентоспособности формируются особями дуба в количестве не менее 40 % от общего числа деревьев. В обратной зависимости от конкурентоспособности находится показатель реактивности. На всех пробных площадках его значения были относительно низкими и варьировались в узком диапазоне. Вместе с тем стабильность структуры поддерживают и виды с толерантным типом стратегии. Присутствие клена платановидного и липы сердцевидной позволяет повысить функциональное разнообразие экосистемы, и в случае выпадения дуба структура растительного покрова останется типичной для лесного сообщества. Таким образом, проведенные исследования позволяют сделать вывод, что, несмотря на значительную антропогенную нагрузку, нагорная дубрава представляет собой относительно стабильную экосистему.
Лесотехнический журнал
2016. — Выпуск 4
Содержание:
В работе проведена эколого-экономическая оценка искусственных лесных насаждений предгорий Карачаево-Черкесской Республики. Были изучены лесные культуры Кубанского лесничества, в состав которого входят семь участковых лесничеств. Наши исследования проводились на территории трех участковых лесничеств: Пригородное, Холодно-Родниковское, Джегутинское. Культуры расположены в одинаковых условиях местопроизрастания, чистые и смешанные по составу. При изучении культур учитывалась не только сырьевая, но и экологическая роль искусственных насаждений. Расчеты были начаты с определения запасов недревесной продукции леса (древесная зелень, листья, дубильное корье). В Кубанском лесничестве биологическая продуктивность недревесной продукции леса составила: древесная зелень - 833,98 ц/м; листва - 232,92 ц; дубильное корье - 11 400 кг. Далее произведен расчет запаса фитомассы по каждой породе. Максимальный запас фитомассы зафиксирован у ясеня обыкновенного - 1009,5 т, а минимальный у тополя черного - 5 т. Произведя расчет экологических показателей, было установлено, что в Кубанском лесничестве может быть выделено 2 417 240 т О, 36,1 т БАВ, а пылезадержание составило всего 794 кг. На территории Кубанского лесничества запас большинства древесных пород не превышает 150 м, большую площадь лесничества занимают насаждения, в которых основным видом лесных ресурсов является древесина. Общая оценка древесины, технического сырья, экологических показателей в Кубанском лесничестве составила 1 228 497 684 рубля. В результате проведенной эколого-экономической оценки лесных ресурсов искусственных насаждений Кубанского лесничества общая стоимость по всем видам пользований составила 1 241 726 484 рубля, наибольший объем получен при пользовании лесом в экологических целях - 18 802 768 рублей.
В настоящее время важной задачей является разработка способов повышения эффективности вновь закладываемых лесосеменных плантаций (ЛСП) с целью увеличения производства улучшенных семян. Для повышения урожайности ЛСП второго порядка предлагается использовать репродуктивные особенности деревьев сосны. Изучено плодоношение клонов сосны в Моршанском лесничестве Тамбовской области. Клоновый архив (ЛСП) создан в 1987-1997 гг. посадкой сеянцев, привитых черенками от плюсовых деревьев, ТЛУ - С. Представлено 45 клонов. При изучении репродуктивных особенностей привитых деревьев использованы данные визуального учета двухлетних шишек урожая 2015 г., лабораторный анализ биометрических показателей шишек и семян проводился у образцов урожая 2014 г. У деревьев, привитых в 1987 г., число двухлетних шишек изменяется от 64 шт. до 260 шт. Средняя величина этого показателя для первой группы клонов составляет 150 шт., для второй - 208 шт. Доля высокоурожайных клонов в первой группе составляет 36 %, во второй группе - 56 %. Изучены биометрические показатели шишек и семян. Не выявлена связь формы апофиза семенных чешуй с хозяйственно-ценными признаками деревьев. Корреляция между урожайностью деревьев и массой сухой шишки отсутствует, среди высокоурожайных клонов встречаются мелкошишечные и крупношишечные формы. У некоторых клонов число семян в одной шишке достигает 55 шт., что в условиях Центральной лесостепи встречается очень редко. Масса 1000 шт. семян изменяется у различных клонов от 5,9 г до 13 г. Средняя величина этого показателя для плантации в целом составляет 8 г. Проявляется тенденция обратной зависимости между числом семян в шишке и их массой. У некоторых клонов продуцируется значительное количество недоразвитых семян (от 50 % до 98 %), требуется специальное исследование этого явления. Анализ семенной продуктивности наиболее урожайных (по числу двухлетних шишек) клонов показал, что отбор наиболее перспективных для создания ЛСП второго порядка деревьев и клонов должен проходить в два этапа: 1 - по количеству двухлетних шишек; 2 - по числу полнозернистых семян, в расчёте на одно дерево (клон).
Для изучения популяционных механизмов первичной сукцессии древесной растительности проведены онтогенетические учеты популяций ив ( Salix triandra , S. viminalis , S. acutifolia ) на молодых участках поймы (2-й год сукцессии - стадия заселения). Проанализированы связи между характеристиками местообитаний и популяционной плотностью различных групп, выделенных в составе популяций по критериям онтогенетического состояния и уровня жизненности. Выявлена разногодичная изменчивость в распределении видов по местоположениям и в количественном соотношении между разными видами, а также пространственная изменчивость популяционной плотности у каждого вида. Это лучше всего можно объяснить изменчивостью сроков половодья, а также особенностями диссеминации видов (сроками, локальной интенсивностью). Для Salix acutifolia (вида с ранними сроками диссеминации и низкой продукцией семян) выявлена наиболее тесная связь популяционной плотности с относительной высотой местоположения и наименее выраженная разногодичная изменчивость пространственного распределения, то есть узкая экологическая амплитуда по отношению к заливанию субстрата. Для Salix triandra (вида с наиболее поздними сроками диссеминации) выявлены тесные связи популяционной плотности с покрытием наилка, травянистых растений и мхов на субстрате в год поселения и слабая изменчивость пространственного распределения - косвенные признаки высокой толерантности к продолжительному заливанию субстрата. Для Salix viminalis (вида с промежуточными сроками диссеминации) выявлена наиболее резко выраженная изменчивость пространственного распределения при слабо выраженной в каждом участке разногодичной изменчивости популяционной плотности; это может отражать изменчивость семенного дождя, поступающего на разные участки.
Интенсивное освоение человеком горных территорий, а также бесконтрольное истребление переднеазиатского леопарда привели к тому, что сейчас этот хищник практически полностью исчез с российской части Кавказа. В настоящее время самовосстановление кавказской популяции леопарда признано невозможным, а единственным способом выхода из сложившейся ситуации является реинтродукция вида в бывшие места обитания. Для решения этой задачи в рамках фундаментальных исследований Российской Академии Наук, при поддержке WWF-Россия, была разработана Программа по восстановлению популяции переднеазиатского леопарда на Кавказе. Для реализации программы в Сочинском национальном парке создан «Центр восстановления леопарда на Кавказе». Промежуточные результаты деятельности Центра доказывают возможность восстановления популяции переднеазиатского леопарда путем реинтродукции. Обустройство, оснащение и применяемая методика работы способны обеспечить стабильное получение потомства от содержащихся в неволе леопардов, а также успешное проведение подготовки молодых хищников к самостоятельной жизни в естественной среде обитания. Поддержанию врожденного страха перед человеком уделяется особое внимание, так как залогом успешного выживания хищников в природе является проявление особой формы оборонительного поведения - реакции избегания. В июле 2016 года на территории Кавказского природного биосферного заповедника впервые был реализован выпуск в естественную среду трех переднеазиатских леопардов, рожденных и прошедших подготовку в Центре. Выпущенные в природу леопарды успешно охотятся, адаптируются к условиям среды и осваивают территорию. В настоящее время ведутся работы по организации системы мониторинга выпущенных в природу особей.
Статья посвящена изучению закономерностей накопления запаса стволовой древесины и изменения санитарного состояния с возрастом древостоев ивы ломкой (Salix fragilis L.), произрастающих в поймах средних и малых рек. Исследования проводились на примере пробных площадей, заложенных в августе 2010 г. в прирусловой пойме реки Щигор на территории Щигровского района Курской области. Установлено, что наибольшие площади древостоев данного вида ивы приурочены к сырым местообитаниям с проточными грунтовыми водами, сложившимся в прирусловой пойме. Выявлено, что в древостоях ивы ломкой интенсивный прирост по диаметру отмечается во всем возрастном диапазоне, с наибольшей активностью до 30-летнего возраста. Интенсивный прирост по высоте отмечается до 30-летнего возраста, после которого высота деревьев изменяется незначительно. Десятилетние древостои не имеют признаков ослабления, все формирующие их деревья относятся к категории здоровых. В 30-летних древостоях к категории здоровых относится 67 % древесных стволов (73 % от общего запаса древостоя), остальные деревья относятся к категории ослабленных. В 45-летних ветляниках все деревья относятся к категории ослабленных. В 60-летних ветляниках здоровых древесных стволов 14 % (20 % запаса), ослабленных 43 % (49 % запаса), 29 % стволов (26 % запаса) усыхают, 14 % стволов (6 % запаса) сухостойные. Наиболее интенсивный прирост стволов ивы ломкой по объему отмечается с 10- до 30-летнего возраста. Наиболее интенсивное увеличение запаса отмечается в этом же возрастном промежутке, затем темпы нарастания запаса снижаются. Закономерно, что динамика запаса стволовой древесины и санитарного состояния древостоев ивы ломкой в поймах средних и малых рек близка к динамике этих показателей в пойме крупной реки Дон.
В настоящее время особый научный интерес вызывают проблемы сохранения и восстановления лесов. Географическое положение Воронежской области на стыке лесостепной и степной природных зон предопределило крайне неравномерное распределение лесопокрытой площади. Наиболее благоприятные условия для произрастания дубрав складываются в лесостепной части, как на Среднерусской возвышенности, так и на Окско-Донской равнине. Здесь сформированы достаточно устойчивые островные лесные формации на плакорах, носящие зональный характер. В степной части Воронежской области сочетание природных условий предопределило наименьшую вероятность распространения естественных лесных сообществ, поэтому здесь их появление носит интрозональный характер. В таких условиях наиболее распространенными являются байрачные дубравы. Они приурочены к балкам юга Центрального Черноземья (степная зона Воронежской области). Основной лесообразующей породой в них является дуб черешчатый ( Quercus robur ). Лесные массивы занимают берега и днища балок, на которых формируется дифференцированный почвенный покров. Изучены морфологические особенности строения профиля лесных почв, их структурно-агрегатный состав, химические, физико-химические свойства с использованием общепринятых методик. Установлены различия исследуемых показателей в зависимости от положения в рельефе. Почвообразование по берегам балок идет в условиях транзитной миграции веществ. Здесь сформировались серые лесостепные суглинистые денудационные почвы с хорошо дифференцированным почвенным профилем. Под байрачными дубравами днищ балок в условиях преимущественной аккумуляции веществ сформировались лесные делювиально-пролювиальные почвы. Представлены исследования, которые имеют высокую научно-практическую значимость для изучения условий произрастания, пространственного размещения, продуктивности, особенностей функционирования естественных лесных экосистем, а также для совершенствования и детализации таксономического положения почв овражно-балочного комплекса.
Тушение лесных пожаров с помощью авиации имеет свои преимущества и недостатки. К числу достоинств можно отнести быструю доставку огнетушащих веществ в зону пожара, а также большие площади, накрываемые огнетушащим веществом. В то же время неточный сброс, сильный ветер и сильное распыление жидкости приводят к невысокой эффективности тушения. Также малая вязкость жидкости приводит к тому, что капли стекают с горючего материала на поверхность земли, не успевая достичь эффекта тушения. В работе рассмотрены вопросы повышения эффективности тушения лесных пожаров с использованием различных добавок к воде. На специально созданном стенде проведены огневые испытания по тушению модельных очагов лесных пожаров с имитацией сброса воды с самолета. Исследованы растворы бентонита, бишофита и др. На основании исследований установлено, что добавки к воде, увеличивающие вязкость, способствуют улучшению качества авиационного тушения пожаров.
Целью проведения оценки воздействий изменения климата на устойчивость лесных экосистем является выявление уязвимости и рисков в сфере лесного хозяйства, понимание причинно-следственных связей для выработки стратегии, которая позволила бы избежать негативных последствий климатических изменений. Устойчивость - показатель, характеризующий способность системы сопротивляться воздействию неблагоприятных последствий изменения климата (угроз) и справиться с ними. В исследуемом случае устойчивость лесных экосистем является функцией изменения климата (то есть воздействия, которому она подвергается) и ее чувствительности. В работе впервые к задачам лесного хозяйства применена методика оценки устойчивости системы, разработанная в Германии. Рассчитаны показатели угрозы массовых размножений вредителей и болезней леса, обусловленные климатическими изменениями, и определены величины устойчивости лесных экосистем в разрезе лесорастительных зон Российской Федерации. Установлено, что основная площадь лесов достаточно устойчива к воздействию исследованного фактора. Анализ данных по лесопатологической ситуации лесорастительных зон Российской Федерации показал, что в ряде регионов угроза гибели лесов от болезней и вредителей леса минимальна. Наиболее уязвимыми для насекомых-вредителей и болезней леса являются лесные территории Европейско-Уральской части России. Наблюдающийся линейный тренд повышения средних годовых аномалий температур у поверхности земли, а также осадков коррелирует с трендом увеличения площадей гибели лесов Российской Федерации от вредителей и болезней и может быть одним из факторов, способствующих снижению устойчивости лесных экосистем к данной угрозе. Своевременное проведение санитарно-оздоровительных мероприятий позволит минимизировать потери лесной растительности от болезней и вредных насекомых и в определенной степени нивелировать неблагоприятные эффекты климатической изменчивости.
Представители рода Quercus относятся к предпочитаемым кормовым породам для многих видов насекомых. Вспышки их массового размножения, в сочетании с другими неблагоприятными абиотическими и биотическими факторами, способствуют ослаблению, а иногда приводят к гибели насаждений. Различные виды дуба и филлофагов, потребляющих их листву, являются удобными объектами для изучения биоценотических взаимоотношений в экосистеме. Особенности современного климата оказывают большое влияние на растения и насекомых и их взаимосвязи. Это подтверждают исследования специалистов из многих стран мира. Наши длительные наблюдения в Теллермановской дубраве (Воронежская обл.) показали, что в течение последних десятилетий вследствие изменения климата произошли существенные изменения в динамике численности многих насекомых-филлофагов. Установлено, что ростовые процессы поглощающих микоризных корней дуба тесно связаны с состоянием листвы в кроне дерева и активно реагируют на ее потерю, причем эта реакция неодинакова у деревьев разного класса роста и зависит от интенсивности и повторностей дефолиаций. Сравнение результатов наших исследований с литературными данными позволяет сделать вывод, что до сих пор недостаточно изучены процессы, протекающие в лесных биогеоценозах при вспышках массового размножения филлофагов. Особенно это касается взаимодействия надземных и подземных органов деревьев при разной степени и кратности повреждения крон. Нет четкого понимания причин варьирования площади листовой поверхности в отсутствие сильной дефолиации, не поняты в деталях механизмы компенсационных реакций деревьев, зависящие от одновременного действия комплекса внешних и внутренних факторов. Поскольку многие процессы в лесных экосистемах весьма инерционны, а сформировавшиеся биоценотические взаимоотношения между компонентами прочны, требуются длительные наблюдения на постоянных объектах, чтобы выявить и достоверно оценить тенденции и уровень происходящих изменений под действием меняющихся внешних факторов.
Целью работы является установление закономерностей сезонного радиального прироста сосны обыкновенной, произрастающей на острове Средний Керетского архипелага Белого моря (N 66.1724 E 33.3876), в зависимости от погодных условий. Основой исследования послужили данные 2014 г.: микрокерны сезонного роста, измерения температуры и количества осадков даталоггерами и переносной погодной станцией. Исследованная экосистема была классифицирована как суходольный сосняк чернично-зеленомошной группы. Была принята следующая схема отбора микрокернов: 10 доминантных деревьев сосны возрастом до 100 лет, каждые семь дней, последовательно через 5 см, с вертикальным смещением по стволу. На поперечных микротомированных срезах древесины микрокернов в трех повторностях были измерены число и размеры клеток. Динамика изменения размеров радиальных колец позволила установить сроки начала, кульминации и конца сезонного роста сосны: начало ростовых процессов пришлось на первую декаду июня (02-05 июня), кульминация роста наблюдалась во второй декаде июля (13-14 июля), конец деления клеток наблюдался 16-23 августа. Длительность периода радиального прироста сосны составила 75-80 дней. Полученные оценки несколько отличаются от таковых, опубликованных другими исследователями, что может быть связано с различиями как самих местообитаний, сезонных погодных условий и с различиями в методических подходах. Сравнение погодных особенностей 2014 года с многолетним рядом наблюдений по материалам метеостанции Умба показывает, что сезонный рост мог начаться раньше из-за аномально высоких температур второй половины мая и начала июня. Также показано, что в начале вегетационного сезона лимитирующим фактором начала ростовых процессов является температура воздуха, тогда как в середине сезона ключевую роль играют осадки и количество доступной для растения почвенной влаги. Данные собственной метеостанции, размещенной на острове Средний, позволили проследить связь осадков и скачков сезонного роста.
На основе полиструктурного подхода рассмотрены и классифицированы биоциркуляционные ландшафтные структуры Воронежского биосферного заповедника. Определена приуроченность родов экосистем к ландшафтным уровням. Полученны результаты по характеристике экологических систем, их распределения и свойств. Предагаемый подход позволил выделить на территории Воронежского заповедника тип транзитных, автономных и аккумулятивных наземные экосистемы, относящихся к семействам быстро текущих рек и ручьев, пойменных лесов и высокотравий, светлохвойных лесов, луговых степей, летнезеленых лиственных лесов(дубовых), летнезеленых лиственных лесов (мелколиственных), болот. Экосистемы автономного типа функционируют на основе экономного, а в ряде случаев и повторного использования необходимых для жизнедеятельности веществ. Абиотический перенос веществ в экосистемах автономного типа непостоянен. Накопление веществ в пределах экосистем несколько выше, чем в транзитных, но очень сильно уступает аналогичному показателю в аккумулятивных системах. Интенсивность абиотической циркуляции веществ в пределах экосистемы максимальна среди всех типов. Экосистемы транзитного типа функционируютна основе эффективного транзита и удерживания вещества. Обычно компоненты биоты экосистем транзитного типа не отличаются высокой адаптивностью к поиску веществ. Наиболее разнообразны водные транзитные экосистемы, но существуют и различные классы наземных. Экосистемы аккумулятивного типаприспособлены к избытку одних веществ и недостатку других. Экосистемы аккумулятивного типа отличаются максимальным объемом поступающих в экосистему веществ и почти полным отсутствием их выноса. По сравнению с поступлением веществ извне, интенсивность биотической циркуляции веществ внутри экосистемы очень невелика. Накопление же веществ внутри экосистемы в этом типе максимально. Биота аккумулятивных наземных экосистем отличается способностью существовать в условиях недостатка одних веществ и явного избытка других. Принадлежность экосистемы к тому или иному типу определяется особенностями исторического саморазвития биоты.
Объектом исследований являлись растения 28 селекционно-ценных исходных генотипов 40-летних сортоиспытательных культур тополя белого ( Populus alba L.), тополя сереющего ( P . сanescens Sm.), представленных сортообразцами различного происхождения. Цель исследований заключалась в подборе наиболее эффективных микросателлитных праймеров для генетической идентификации селекционно-ценных генотипов тополя. Подбор высокополиморфных маркеров проводился путем тестирования группы 12 специфических SSR праймеров. Молекулярный анализ представленных образцов тополя с использованием комбинаций праймеров позволил выявить для каждого исследованного генотипа определённый набор ДНК-фрагментов, отличающий его от других форм. Наибольшую эффективность в выявлении сортового полиморфизма тополя белого и сереющего показали праймерные комбинации (PMGC 2060, PMGC 2163, PMGC 2571, PMGC 2679). Процент полиморфных фрагментов, детектированных с их помощью, составил 100. По результатам микросателлитного анализа построена бинарная матрица наличия (1) / отсутствия (0) ДНК - ампликонов. По данной комбинации микросателлитных локусов на электрофограмме обнаружено всего 106 полиморфных ДНК - фрагментов длиной от 60 до 550 п.н., по которым в дальнейшем оценивали генетические различия между сортами, видами и гибридами тополя. Наиболее полиморфными оказались образцы №№ 10 (Робуста), 17 (Ведуга), 25 (Бробантика). У них на электрофореграмме проявляется по 7 ДНК - фрагментов. Всего одна полоса (80 п.н.) обнаружена у образца №3 (вид Максимовича), что свидетельствует о его фундаментальном генетическом отличии от других генотипов. Определен уровень дивергенции между исследованными генотипами методом кластеризации. Рассчитаны генетические (евклидовы) расстояния, которые варьировали от 1,0 до 4,7. Использованные олигонуклеотидные праймеры обладают специфичностью, высоким уровнем полиморфизма и позволяют эффективно проводить идентификацию и паспортизацию образцов тополя.
В статье показана актуальность для экологии большого города таких значительных лесных массивов, как, естественные и искусственные насаждения Ботанического сада им. проф. Б.М. Козо-Полянского Воронежского государственного университета. Кратко характеризуется сам ботанический сад, его происхождение и современное состояние. Основной целью исследований было поставлено определение санитарного и лесопатологического состояния всего древостоя на одном из ключевых участков ботанического сада обозначаемого как «Северная байрачная дубрава». При проведении исследований использовались стандартные методы лесной таксации и лесопатологического обследования с соответствующей камеральной обработкой. Приводятся детальные данные о составе, таксационных показателях и состоянии исследуемых насаждений. Выявлено ускоренное отмирание дуба черешчатого и березы повислой, которые активно заменяются кленом остролистным и вязом шершавым. Анализируются сравнительные лесопатологические характеристики основных лесообразующих пород данного участка и делаются выводы об о неконкурентоспособности таких искусственно высаженных интродуцентов в естественном дубравном древостои как каштан конский и туя западная. Так же приводится перечень обнаруженных внешних признаков патологии по каждой породе в обследуемом древостое. На дубе черешчатом лидирующими патологическими признаками являются: усыхание скелетных ветвей и комлевые дупла. На клене остролистном также много отмерших скелетных ветвей, и много деревьев с патологическими формами ствола. Основной вывод работы заключается в том, что данные по запасу усохших и особенно усыхающих деревьев свидетельствуют о сильном ослаблении данного древостоя. Для его оздоровления требуется проведение санитарно-оздоровительных мероприятий в виде выборочных санитарных рубок.
В статье констатируется, что современная система диагностики состояния дерева на основе учета только признанного (узаконенного) перечня внешних патологических признаков не дает объективной оценки состояния и перспективности древостоя. Авторы, на примере древостоев дуба черешчатого, в насаждениях Воронежской, Белгородской и Тульской областей, показывают многообразие, дифференциацию, специфичность и значимость внешних патологических признаков. Отмечены особенности проявления патологии дуба черешчатого в различных насаждениях. Приведен перечень и количественное соотношение обнаруженных патологических признаков на дубе в лесных массивах. Установлено, что из обнаруженных патологических признаков на деревьях дуба с большим отрывом лидируют незаросшие комлевые дупла - более 50% . Второе место по встречаемости заняли деревья, у которых отмерла часть скелетных ветвей - до 40%. Третью позицию занимают признаки, отражающие патологию, которая таковой не признается даже в учебной литературе по лесозащите. Это патология формы ствола дерева - до 15,5%. На четвертом месте по распространенности патологических признаков, свидетельствующих о сильной ослабленности древостоя, отмечены деревья с многочисленными отмершими, но не отпавшими и незаросшими крупными сучьями - до 14,5 %. Наименее встречаемые на дубе патологические признаки - летные отверстия стволовых насекомых, дупла на стволе и каповые наросты. Отмечено, что встречаемость практически каждого из приведенных патологических признаков варьирует в широком диапазоне, а существующий набор патологических признаков используемых для оценки состояния деревьев дуба требует уточнения, дополнения и дифференциации. Необходимо провести дополнительные исследования, обосновать и ввести в соответствующие нормативные документы такие патологические признаки как: комлевое дупло, усохшие скелетные ветви, не заросшие сучья и грозобойные трещины. При фиксации патологических признаков необходима их качественная и количественная характеристика, поскольку от этого существенно зависит объективность оценки состояния дерева и всего древостоя.
На многочисленных строительных объектах как дорожной (автомобильной и железнодорожной), так и промышленно-гражданской отрасли применяются геосинтетические материалы различных типов и характеристик. Цель данной работы - экспериментальное определение влияния армирования объемной георешеткой щебеночных слоев дорожного покрытия на сдвиговую устойчивость. Для исследования щебеночных слоев армированных георешеткой по критерию сдвигоустойчивости, выполнены эксперименты в лаборатории кафедры «Промышленного транспорта» Санкт-Петербургского государственного лесотехнического университета им. С.М. Кирова. Материалом для исследования является три фракционных состава щебня: отсев 0-5 мм; фр. 5-20 мм; фр. 20-40 мм. Армирование производится георешеткой ГЕО ОР 20/5 с размером ячейки 16х16 см и высотой ребра 5 см. В результате сравнительных испытаний щебеночных материалов разных фракций на сдвиг в горизонтальной плоскости с использованием георешетки и без нее, были получены значимые экспериментальные данные. Экспериментально получено, что угол внутреннего трения в армированных конструкциях возрос в слоях щебня фр. 5-20 мм и в фр.20-40 мм, в слоях щебеночного отсева фр.0-5 мм имеет место снижение угла внутреннего трения. Удельное сцепление имеет обратный эффект по отношению к углу внутреннего трения, при армировании щебня фр. 0-5 мм увеличение удельного сцепления, а в щебне фр. 5-20 мм и фр. 20-40 мм - уменьшение. В виду значительного влияния угла внутреннего трения крупных фракций щебня на сопротивление сдвиговым нагрузкам, необходимо считать оптимальным фракционным составом щебеночного материала для армирования георешеткой щебень фракции более 5 мм.
Дорога - это единый инженерный комплекс, все элементы в нем работают как единое целое в тесной взаимосвязи. Надёжным фундаментом дорожной одежды является земляное полотно, которое обеспечивает её долговечность и прочность независимо от климатических, грунтовых и ряда других факторов. Возводится земляное полотно на грунтовом слое, который свои свойства изменяет в разные периоды года. Изменения могут происходить из-за воздействия природных факторов, таких как температуры воздуха и влажности грунта. Следовательно, срок службы дорожной конструкции зависит от состояния грунта, расположенного в основании дороги, его вида и влажности. В теплый период года сезонномерзлый слой постепенно полностью оттаивает и такое состояние с положительной среднегодовой температурой наружного воздуха характерно приблизительно 50 % территории России. Промерзание влажных дисперсных грунтов сопровождается рядом физических, физико-химических и физико-механических явлений и процессов. В грунтах при замерзании воды резко и скачкообразно изменяются свойства самих грунтов, и значительно увеличивается объем мерзлого грунта, причем, не равномерно. Выявлено, что при замерзании могут возникать такие условия, при которых увеличение объема грунта вследствие миграции влаги к фронту промерзания и ее замерзания могут достигать десятков процентов. Этот процесс принято называть морозным пучением грунтов. Явление это относится к физико-механическим процессам, в результате которого под действием термодинамических изменений промерзающий грунт приобретает напряженно-деформированное состояние. Среди всего многообразия грунтов, с которыми приходится иметь дело дорожным строителям, особые затруднения вызывают структурно-неустойчивые грунты, у которых в обычных условиях, но при некоторых добавочных физических и природно-климатических воздействиях, резко нарушается структура, что обусловливает значительное ухудшение физико-механических свойств, увеличение осадок, уменьшение несущей способности, оползней склонов, прогибы дорожного полотна и т.д.
В современных условиях предприятий лесной промышленности одной из актуальных проблем является проблема снижения себестоимости продукции. Рост цен на энергоресурсы, машины и оборудование, значительно превышающий рост стоимости товарной продукции лесопромышленных предприятий снижает эффективность производства. Разнообразие предлагаемых лесозаготовительных технологий и систем машин позволяет подбирать соответствующие природно-производственным условиям заготовки. Однако при их формировании не всегда используется логически обоснованная методика. В рамках данных исследований на примере лесозаготовительных участков (ЛЗУ) одного из крупнейших лесопромышленных предприятий РФ, расположенных на территории Нижнего Приангарья, проанализирована эффективность различных технологических процессов лесосечных работ. В результате исследования можно сделать следующие выводы. На лесозаготовках ЗАО «Новоенисейский ЛХК» используются технологии с трелевкой деревьев, обрезкой сучьев и раскряжевкой на погрузочном пункте, вывозкой древесины в виде сортиментов. Машинизированными технологиями заготавливается 94 % объема древесины. Процент использования расчетной лесосеки варьируется от 20 до 58 %. Лесозаготовительный процесс организован по трем технологиям лесозаготовок: - валочно-пакетирующая машина (ВПМ) + пакетоподборщик (ПП)+ сучкорезно-раскряжевочная машина (СРМ); - ВПМ + ПП+ бензопила (б/п); - б/п + ПП + б/п. Поскольку на валке и трелевке используют различные марки машин, то в результате сформировались четыре системы лесозаготовительных машин. Сменная производительность ВПМ практически одинакова во всех технологических цепочках, однако, производительность б/п на валке ниже в 15 раз. Сменная производительность ПП на трелевке деревьев варьируется в больших пределах в зависимости от технологии и используемой техники. Это свидетельствует о неэффективной организации работы машин на этой операции. В целом сменная выработка на обрезке сучьев и раскряжевке значительно ниже производительности машин на других операциях. За счет этого сменная производительность всей бригады снижена. Наиболее эффективная технология лесозаготовок с использованием ВПМ и трелевочных тракторов John Deer и Caterpillar. Система машин на базе тракторов Caterpillar показывает хорошие характеристики в различных природно-климатических условиях. Результаты оценки эффективности технологий и используемых вариантов систем лесозаготовительных машин по исследуемому предприятию показали, что для текущей оценки эффективности технологий может быть использован показатель величины производственно-экономических показателей.
Необходимыми условиями эффективности лесопромышленного производства является применение в управлении апробированных математических методов моделирования, с помощью которые можно увеличить производительность транспортных операций, сократить простои и неоптимальные сетевые перевозки лесных грузов, увеличить эффективность всего транспортно-технологического процесса в лесных предприятиях при освоении лесосырьевых баз и тронспортировки лесной продукции потребителям. Для эффективного использования экономико-математического подхода к решению сетевых транспортных потоков лесных грузов необходимо проводить анализ производственных процессов на всех фазах как производства, так и доставки лесной продукции от поставщиков к потребителям. Затруднения возникают при расчете безубыточности сетевых перевозок и определения рубежа, когда поставка лесных грузов оптимальна. Лучше всего это воспроизводится в виде графических инструментов для каждого конкретного случая доставки, позволяющих более оперативно определить объемы, затраты, прибыль от совершенной транспортной операции. Для сокращения времени составления графиков поставки разрабатывается методика расчета, алгоритм определения прибыльности данного рейса (сетевого взаимодействия). При этом данный подход может применяться на всех этапах планирования перевозочного процесса лесных грузов для принятия оптимальных решений по управлению последними. При совершенствовании транспортной работы по доставке лесных грузов потребителям, большое значение имеет время простоя автомобильного транспорта при погрузочно-разгрузочных операциях, типы и виды погрузочно-разгрузочных средств, графики их работы. Следующий момент, который позволяет оперативно реагировать на изменение потребностей в лесных грузах у потребителей, это сохранение и расширение производственных связей между поставщиками лесных грузов, лесными складами и потребителями. Важным этапом при определении целесообразности поставки лесных грузов является информация о производственных мощностях потребителя промежуточной продукции (полуфабрикатов) с целью недопущения затоваривания одного потребителя и недоставки сырья другому потребителю, при равных условиях по доставке (расстояние, объемы партии поставки, время нахождения в рейсе автомобильного лесовозного транспорта), что в конечном итоге приводит к так называемому «нечеткому вывозу» лесной продукции. При формировании сетевых транспортных потоков лесных грузов, особенно в пределах региона, желательно переходить от решения открытых транспортных задач к закрытым. С целью избежания неоправданных (порожняковых) пробегов лесовозного автомобильного транспорта. Поэтому совершенствование методик, моделей алгоритмов и составление их на основе программных продуктов для оптимизации транспортно-грузовых процессов является актуальной задачей, изучение которой позволит рационально использовать лесосырьевую базу предприятия или блока предприятий, избежать оставление леса на корню и увеличить выход ликвидной древесины с 1 га лесной площади.
Из древесно-полимерных композитов в настоящее время изготавливается, в основном, террасная доска, обладающая более низким коэффициентом трения по сравнению с деревянной доской. Чтобы минимизировать скольжение и, тем самым, повысить безопасность поверхности террасных досок необходимо подвергать рифлению, которое может быть осуществлено накаткой фигурным роликом поверхности доски, нагретой до вязко-текучего состояния поверхности доски. Предложена математическая модель процесса рифления изделий из древесно-полимерных композитов, основанная на решении уравнения теплопроводности с использованием эффективных характеристик теплопроводности и удельной теплоёмкости композитов с различными типами полимерных матриц. При построении математической модели использовалась характерная особенность террасных досок, заключающаяся в том, что их линейные размеры значительно больше толщины. Эта особенность позволила предполагать, что при нагреве доски в тепловой камере с инфракрасным излучателем изменение температуры будет происходить только в направлении, перпендикулярном поверхности доски. Предприятиями производятся террасные доски из древесно-полимерных композитов с массовой долей древесных частиц 0,4…0,8. Для проведения теплотехнических расчётов в статье приводятся расчётные значения эффективных коэффициентов теплопроводности и удельной теплоёмкости для древесно-полимерных композитов с различными полимерными матрицами в указанном диапазоне содержания древесных частиц. По модели могут быть рассчитаны основные технологические параметры процесса: продолжительность нагрева поверхности рифления до заданной температуры, мощность источника нагрева, скорость перемещения заготовки при рифлении, габариты камеры нагрева. В качестве примера приводятся результаты расчёта технологических параметров при рифлении древесно-полимерного композита с полимерной матрицей из полиэтилена низкой плотности (ПЭНП).
Термическое модифицирование древесины широко используется для улучшения ее свойств. Нагрев без доступа окислителя приводит к деструкции материала, которая вызывает изменение состава и структуры и как следствие свойств. Одним из этапов процесса термомодифицирования является сушка. В статье приведены результаты экспериментально-расчетных исследований кинетики сушки различных пород древесины в гелиевой среде. Древесина рассматривается как многокомпонентный композиционный материал, одним из компонентов которого является свободная и связанная влага. Сушка - это сложный многостадийный физико-химический процесс. Рассматривается модель, описывающая удаление связанной влаги, как совокупность прямого (десорбция) и обратного (сорбция) процессов. Предложен экспериментально-расчетный метод определения кинетических параметров сорбции. Они определяются из условия равенства скоростей сорбции и десорбции при равновесной влажности древесины. Сделано допущение, что скорость прямого процесса равна скорости удаления связанной влаги из стружки древесины в осушенном воздухе. Кинетические параметры десорбции определяются по результатам термогравиметрических экспериментов. Для проведения термогравиметрических исследований была разработана и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая проводить исследования в среде с контролируемой влажностью. В качестве образцов использовалась стружка древесины различных пород. Нагрев осуществлялся с постоянным темпом 1 К/мин . Проведены термогравиметрические исследования кинетики сушки древесины березы в осушенном воздухе. Получены постадийные кинетические параметры прямого процесса. Исходя из полученных результатов, были рассчитаны кинетические параметры отдельных стадий сорбции влаги древесиной березы. Эти данные позволяют рассчитывать изменение влажности древесных материалов при удалении связанной влаги в средах с произвольной влажностью. Проведена экспериментальная проверка адекватности предложенной модели.
Термическое модифицирование древесины широко используется для улучшения ее свойств. Нагрев без доступа окислителя приводит к деструкции материала, которая вызывает изменение состава и структуры и как следствие свойств. В статье приведены результаты экспериментально-расчетных исследований кинетики термической деструкции различных пород древесины в гелиевой среде. Древесина рассматривается как многокомпонентный композиционный материал, состоящий из гемицеллюлозы, целлюлозы, лигнина и др. Термическая деструкция - это сложный многостадийный физико-химический процесс. Кинетические параметры термодеструкции определяются по результатам термогравиметрических экспериментов. Для проведения термогравиметрических исследований была разработана и изготовлена экспериментальная установка, позволяющая проводить исследования в среде инертного газа гелия. В качестве образцов использовалась стружка древесины различных пород. Начальная влажность стружки составляла 10 %. Стадии, соответствующие сушке, исключались из рассмотрения. Нагрев осуществлялся с постоянным темпом 5 К/мин. Проведены термогравиметрические исследования кинетики термической деструкции древесины березы и сосны. Результаты экспериментов обрабатывались с использованием модели многостадийной кинетики. Получены постадийные кинетические параметры. Представлены соответствующие графики и таблицы. Показано, что термическая деструкция древесины березы и сосны протекает в пять стадий. Проведено сравнение скорости термической деструкции древесины при нагреве в гелии и в вакууме. Показано, что в диапазоне температур, в котором протекают процессы термического модифицирования, скорость изменения массы древесины в вакууме и в гелиевой среде совпадают. Это позволяет сделать вывод о том, что кинетические параметры термической деструкции в вакууме могут применяться для расчета изменения массы древесины при нагреве в среде инертных газов.
Стандартизация в области пиломатериалов в России находятся в преддверье изменений. Необходимы новые методики сортировки пиломатериалов, адаптированные для машинного зрения. На лесопильно-деревообрабатывающих предприятиях г. Архангельска были проведены сортировки и паспортизация случайных выборок еловых и сосновых пиломатериалов разных поперечных сечений. У каждой доски осматривались обе пласти и кромки, разделённые по длине условно на участки длиной 0,3 метра. Далее определялся сорт участка согласно ГОСТ 26002 - 83 «Пиломатериалы хвойных пород северной сортировки, поставляемые для экспорта» с учетом зафиксированного количества и вида пороков. В проведенном исследовании замерялось по 100 досок каждого поперечного сечения с последующей их паспортизацией и вычислением коэффициентов ранговой корреляции Спирмена по принципу «каждый с каждым». Обработка полученной информации показала существование взаимозависимостей между расположением пороков на различных сторонах поперечного сечения пиломатериалов. В результате проведенных исследований получили данные, которые позволяют изменить существующий подход к сортировке пиломатериалов и при нормировании и оценке качества брать за основу не все четыре стороны пиломатериала, как сортируют в настоящее время на предприятиях, а лишь одну пласть и одну кромку (для ряда исследованных сечений). Разработанная авторами методика сортировки пиломатериалов позволяет увеличить производительность технологического процесса на заключительном этапе производства пиломатериалов в два раза для ряда исследованных сечений. Полученная авторами методика станет основой для нового подхода к сортировке хвойных пиломатериалов по качеству.
В результате воздействия высокой температуры при пожаре происходит термогидролитическая деструкция компонентов древесины, сопровождаемая изменением физико-механических и химических её свойств. Глубина и степень деструкции будет различной как по высоте, так и по сечению ствола дерева и во многом зависит от вида пожара. На практике древесина поврежденная пожаром имеет крайне ограниченное применение. Подобная практика обусловлена малой изученностью данного вопроса. В связи с чем, была сформулирована цель исследования, направленная на установление предела водопоглощения ядровой и заболонной древесины сосны, поврежденной сильным низовым и беглым верховым пожаром. Экспериментальные исследования выполнены на образцах древесины изготовленных из срезов древесины выпиленных на различной высоте ствола деревьев сосны поврежденной и неповрежденной пожаром. Исследованиями установлено существенное снижение предела водопоглощения древесины в нижней части ствола, в результате сильного засмоления, как ядровой, так и заболонной древесины сосны, поврежденной пожаром, вызванное разрушением структуры окаймленных пор и паренхимных клеток сердцевинных лучей за счет избыточного парциального давления паровоздушной смеси при вскипании свободной влаги. В верхней части ствола наоборот отмечено незначительное повышение предела водопоглощения древесины, вызванное аналогичным разрушением структуры окаймленных пор и паренхимных клеток древесины, а также и истечением смолы в нижнюю и комлевую части ствола дерева. Установлено, что при пропитке нижней (комлевой) части ствола древесины сосны, поврежденной пожаром рекомендуется использовать способы для пропитки труднопропитываемых древесных пород. Для средней и вершинной части ствола можно использовать традиционные способы пропитки древесины
В производстве древесных плит очень важен выбор клея, влияющий на гигиенические свойства плит. Наибольшее внимание уделяется эмиссии формальдегида, потому что формальдегид вреден для здоровья человека и поэтому определяет токсичность плит. Целью исследования является модифицирование карбамидоформальдегидной (КФ) смолы целлюлозным шламом и древесной корой с целью снижения выделения формальдегида. Порошок древесной коры представляет собой смесь, содержащую 50 % буковой коры и 50 % еловой коры. Эмиссию формальдегида и прочность на сдвиг клеевых соединений тестировали на пяти образцах трехслойной фанеры ольхи. Эмиссию формальдегида определяли эксикаторным методом в течении 24-часов и контролировали семь недель после склеивания. Через 7 недель выделение формальдегида из КФ клея, модифицированного порошком древесной коры, снизился на 39 %. Эмиссия формальдегида из фанеры с использование КФ клея, модифицированного шламом целлюлозы уменьшилась на 34 %. Наиболее значительное снижение эмиссии ( на 45 % ) наблюдали при тестировании КФ клея с древесной корой . Добавки, используемые для модификации КФ клея, имели положительное влияние на снижение эмиссии формальдегида из фанеры при сохранении прочности на сдвиг, которая соответствовала стандартным требованиям.
Статья посвящена проблемамавтоматизациисистем управлениямашинами, имеющими гидравлический привод. Ключевым управляющим компонентом гидросистем стационарных машин, станков, прессов, тракторов, автокранов, экскаваторов, сельскохозяйственных машинявляются гидрораспределители используемые для изменения направления или пуска и остановки рабочей жидкости. На сегодняшний день наряду с гидрораспределителями имеющими ручное управление все более широкое распространение находят распределители созданные на основе сервоприводов, шаговых двигателейи с электромагнитным управлением. Это позволяют достигнуть высокой точности управления потоками жидкости и максимально автоматизировать процессы управления за счет возможности непосредственной коммутации привода с управляющими компьютерными системами.Авторами предлагается конструкция автоматизированного привода на основе шаговых двигателей которыйустанавливаетсянепосредственно на гидрораспределитель с ручным управлением. Подобный подход исключает переделку самой гидросистемы, что значительно снижает затраты и трудоемкость процесса модернизации. При проектировании привода была использована среда автоматизированного проектирования SolidWorks. В рамках теоретических исследований проведены кинематические и динамических исследованияпроцесса управления гидрораспределителем. Для этого использовались расчетные 3D-модели привода с гидрораспределителем и приложение для инженерных расчетов SolidWorksSimulation. В эксперименте моделировались три режима работы привода: с постоянной скоростью; с переменной скоростью; режим пульсации. Проведенанализданныхмоделирования.Для практического подтверждения работоспособности предлагаемой конструкции был изготовлен макетный образец привода, который устанавливался на гидроманипулятор и создана управляющая компьютерная программа. Проведенные экспериментальные исследования по управлению гидрораспределителем манипулятора показали достаточно хорошую управляемость и точность позиционирования.
Повышение энергонасыщенности и развитие технологической навески лесопромышленных машин требует оценки влияния скорости и массы машины на буксование движителя, которое в значительной мере определяет проходимость на переувлажнённых грунтах. Для гусеничных лесозаготовительных машин наибольшие сопротивления наблюдаются на грунтах с низкой несущей способностью. Буксование гусеничной лесозаготовительной машины оказывает значительное влияние на её тяговую характеристику и тем самым на энергетический баланс, энергетический потенциал производительности и непосредственно на производительность самой лесозаготовительной машины. В отличии от гусеничного сельскохозяйственного трактора, для которого средний коэффициент буксования в процессе рабочего элемента цикла составляет 2 - 10%, для лесопромышленного трактора он составляет 10 - 30% при значительной вероятности работы более 30%. Исследовали буксование лесозаготовительной машины при постоянных и случайных сцепом весе и тяговой нагрузке. При этом параметры распределения вероятностей практически не зависят от массы лесозаготовительной машины, типа её ходовой системы, типа трансмиссии (при условии обеспечении тягового усилия "по сцеплению"), вида грунта и обусловливаются стилем работы оператора лесозаготовительной машины, в определённой мере, конструкции и параметрами системы управления технологическим оборудованием. При проведении исследований получены кривые изменения буксования движителя лесозаготовительной машины ЛЗ-5 в порожнем и груженом состоянии при различных скоростях движения с учетом буксования холостого хода машины, а также при пренебрежении буксованием холостого хода машины, которые позволили определить оптимум скоростей движения гусеничной лесозаготовительной машин с наименьшим буксованием.
Влияние природно-климатических условий на эффективность производственной деятельности лесозаготовительной отрасли довольно велико, поэтому правильный подбор лесозаготовительных и транспортных машин под конкретные условия в настоящее время имеет большое значение. Среди целого ряда природно-климатических факторов наибольшее влияние на деятельность лесозаготовительной техники оказывают почвенно-грунтовые условия. К факторам, характеризующим природные условия и оказывающим значительное влияние на производственный процесс, также относятся: рельеф местности; средний объём хлыста; запас древостоя на гектаре; температура воздуха; продолжительность периода с отрицательными температурами, глубина снежного покрова и др. В данной работе предложена методика выбора лесозаготовительных машин под природно-климатические условия. Методика апробирована на территории Енисейского лесничества Красноярского края. По составленной почвенной карте территории видно, что все грунты, где приходится эксплуатировать лесозаготовительную и транспортную технику очень разнообразны - от глинистых и тяжёлосуглинистых до сланцев. Из приведённых в работе данных объёмов заготовки и вывозки на территории Енисейского лесничества видно, что максимальные объёмы лесозаготовительной деятельности приходятся на зимний период, в летнее же время работы практически не ведутся. Сезонный характер работ отрицательно влияет на деятельность лесозаготовительных и деревоперерабатывающих предприятий. В работе также исследована несущая способность различных грунтов в течение года, представлено удельное давление на грунт тракторов с различными движителями. По результатам исследований территория Енисейского лесничества районирована по рекомендуемым лесозаготовительным тракторам с различными движителями. Предлагаемая методика может успешно применяться при выборе лесозаготовительной техники под конкретные территории с её природно-климатическими особенностями, определении сезона заготовки при различных почвенно-грунтовых условиях.
При рубках ухода широко применяются устройства для бесчокерной трелевки леса (УБТЛ), которые также используются для штабелирования, выравнивания торцов и окучивания трелеванной древесины, очистки вырубок от порубочных остатков. Эти устройства являются навесными или съемными и агрегатируются с широко распространенными в лесном хозяйстве колесными тракторами тяговых классов 0,6-1,4 кН. Совершенствование конструкций таких устройств идет по трем следующим основным направлениям: захвату, раме и гидроприводу. Между рамой и концом двуплечего рычага шарнирно установлены два дополнительных гидроцилиндра под углом 45-90 друг к другу относительно продольной оси устройства, а между рамой и двуплечим рычагом установлены пружины, фиксирующие двуплечий рычаг в нейтральном положении и обеспечивающие ему повороты из этого положения в обе стороны в продольной горизонтальной и вертикальной плоскостях. При таком выполнении устройства снижаются энергозатраты при трелевке леса, а также нагрузки на элементы конструкции как самого устройства, так и навесного механизма, и трактора, что позволит повысить их надежность. В статье была разработана математическая модель устройства для бесчокерной трелевки леса с системой рекуперации мощности его энергосберегающего гидропривода на основе базовой модели движения трактора на вырубке и общей методики моделирования плоских механизмов. Были составлены дифференциальные уравнения движения пачки деревьев в модели. Разработанная модель предлагаемой конструкции устройства для бесчокерной трелевки леса позволяет изучить влияние на рекуперируемую мощность геометрических и механических параметров пачки деревьев, технологических параметров процесса трелевки, статистико-геометрических параметров рельефа поверхности, с учетом реологических свойств грунта. Модель позволяет также оценить работоспособность и изучить эффективность системы рекуперации мощности в различных условиях эксплуатации исследуемого устройства.
В предлагаемой статье приводятся результаты исследования влияния угла наклона поверхности движения на тягово-сцепные свойства колесного движителя лесозаготовительной машины. Зависимости, на которых строится математическая модель, учитывают влияние отклонения направления результирующей нагрузки на почвогрунт со стороны движителя от нормали, снижающее несущую способность основания и увеличивающее деформации почвогрунта и его сопротивление движению машины. Как следствие, учитывается снижение тягово-сцепных свойств движителя. В качестве исходных данных для расчётов по предлагаемой модели используется модуль деформации, внутреннее сцепление, угол внутреннего трения, удельный вес, модуль сдвига, толщина деформируемого слоя почвогрунта, угол наклона поверхности движения, приведенная нагрузка на колесо, внутреннее давление в шине, ширина шины, высота шины, диаметр колеса, коэффициент буксования, поступательная скорость машины и шаг грунтозацепов.По результатам расчётов установлено, что с увеличением угла наклона поверхности движения до 30коэффициент сопротивления движению увеличивается на величину до 45 %, а коэффициент тяги снижается на величину до 70 %. Установлен нелинейный характер связей увеличения коэффициента сопротивления движению и снижения коэффициента тяги колёсного движителя с углом наклона поверхности движения.С предложенной моделью осуществлен вычислительный эксперимент, по результатам которого получены упрощенные математические модели для инженерного расчета коэффициента сопротивления движению колёсного движителя (в зависимости от модуля деформации, ширины колеса, диаметра колеса, угла наклона поверхности движения, приведённой нагрузки на колесо и внутреннего давления в шине),коэффициента сцепления колёсного движителя (в зависимости от модуля деформации, ширины колеса и коэффициента буксования) и коэффициента тяги (в зависимости от модуля деформациипочвогрунта, ширины колеса, диаметра колеса, коэффициента буксования, давления в шине, приведенной нагрузку на колесои угла наклона поверхности движения). В заключении приводятся сведения о перспективных направлениях дальнейших теоретических исследований.
В предлагаемой статье представлена математическая модель, позволяющая проводить расчёт глубины колеи, образующейся под воздействием эластичного колесного движителя, с учётом свойств почвогрунта, параметров движителя и угла наклона поверхности движения машины по отношению к горизонту. При составлении математической модели учтено, что угол наклона трассы вызывает дополнительное смещение направления результирующей нагрузки на почвогрунт со стороны движителя от нормали к поверхности движения, что вызывает снижение несущей способности почвогрунта и, как следствие, увеличение глубины колеи. В качестве исходных данных в предлагаемой математической модели используются свойства почвогрунта и трассы движения (модуль деформации, внутреннее сцепление, угол внутреннего трения, удельный вес, модуль сдвига, толщина деформируемого слоя почвогрунта, угол наклона поверхности движения), а также характеристики движителя и его взаимодействия с почвогрунтом (приведенная нагрузка на колесо, внутреннее давление в шине, ширина шины, высота шины, диаметр колеса, коэффициент буксования, поступательная скорость машины, шаг грунтозацепов). По результатам расчётов показано, что с увеличением угла наклона поверхности движения до 30 глубина колеи увеличивается на величину до 40 %, а несущая способность почвогрунта снижается на величину до 25 %. Установлен нелинейный характер связей увеличения глубины колеи и снижения несущей способности почвогрунта с углом наклона поверхности движения. В статье предложены также упрощенные математические модели для расчета несущей способности почвогрунта в зависимости от модуля деформации (в пределах от 0.4 до 3 МПа), ширины колеса (в пределах от 0.6 до 0.8 м), диаметра колеса (в пределах от 1.2 до 1.8 м), угла наклона поверхности движения (в пределах от 5 до 30); для расчета глубины колеи после однократного прохода колёсного движителя в зависимости от модуля деформации (в пределах от 0.4 до 3 МПа), ширины колеса (в пределах от 0.6 до 0.8 м), диаметра колеса (в пределах от 1.2 до 1.8 м), давления в шине (в пределах от 0.35 до 0.55 МПа), приведенной нагрузки на колесо (в пределах от 3.5 до 5.5 т), угла наклона поверхности движения (в пределах от 5 до 30). В заключении приводятся соображения по перспективным направлением дальнейших теоретических исследований.
Проанализированы работы отечественных и зарубежных ученых, занимающихся исследуемой проблематикой. По результатам работы: во-первых, проведен анализ применяемых методов мониторинга угроз экономической безопасности (с позиций системного, ресурсного, функционального, кластерного, ситуационного, циклического и процессного подходов) и выявлены их достоинства и недостатки применительно к специфике развития лесного сектора экономики России. Обоснована целесообразность применения системно-функционального подхода к оценке уровня экономической безопасности лесного хозяйства, где системный подход основывается на целевой функции и рассматривает проблему оценки угроз экономической безопасности всем подсистемам экономической системы, функциональный подход предполагает рассмотрение важнейших функциональных составляющих экономической подсистемы и выявление значимости каждого из элементов и количественного его измерения; во-вторых, разработаны и обоснованы параметры мониторинга угроз экономической безопасности развитию лесного сектора в условиях климатических изменений и возрастания антропогенной нагрузки: общеэкономические (определяющие, уровень экономической безопасности лесного сектора экономики): объем финансирования лесного хозяйства, численность занятых в лесном хозяйстве, совокупный доход лесного комплекса, объем уплаченных налогов по лесному кодексу; отраслевые (характеризующие непосредственно сферу лесопользования с учетом ее специфики): лесистость территории, запас древесины, объем воспроизводства леса; специфические (характеризующие развитие определенной сферы деятельности в определенных условиях): динамика выбросов парниковых газов, изменение климатических характеристик, масштаб лесных пожаров. Представленные теоретические выводы могут послужить теоретической базой для дальнейших исследований в сфере обеспечения экономической безопасности и развития лесного хозяйства. Полученные результаты могут быть использованы как в дальнейшей научной работе по исследованию проблем экономически безопасного развития экономических систем, так и использоваться как региональными органами власти, так и предпринимательскими структурами, функционирующими в сфере лесного хозяйства.
В статье рассмотрен опыт стран Европы и Америки в части организации лесохозяйственного производства и сделан вывод о приоритетной организационно-правовой форме хозяйствования. Определено, что лесохозяйственное производство в форме государственных предприятий осуществляется при технологическом, организационном и экономическом единстве лесозаготовок, лесохозяйственных мероприятий, производств по использованию недревесных лесных ресурсов, предоставлению услуг по охоте, рыболовству и рекреации. Применительно к системе управления лесным хозяйством и практики взаимодействия государственных и предпринимательских структур необходимо опираться на принципы государственного предпринимательства в отношении лесохозяйственной деятельности осуществляемой в лесном фонде. Государственное предпринимательство наиболее эффективная форма организации лесного хозяйства в малолесном регионе, а ведение хозяйственной деятельности в государственных лесах, должно осуществляться государственными коммерческими организациями, ввиду того, что они работают на тех же принципах, что и частные организации, их основная цель - получение прибыли. При этом они выполняют весь комплекс лесохозяйственных работ, участвуя на равных условиях с частными организациями в проводимых государством конкурсах, тем самым, не ущемляя развитие малого и среднего предпринимательства в лесном хозяйстве малолесного региона. На примере областей малолесной зоны, дана критическая оценка практики взаимодействия государственных и предпринимательских структур и выполнены расчеты доказывающие приоритеты государственно-частного партнерства в системе лесных отношений. Установлено, что предпринимательство реализованное в форме государственных унитарных предприятий наиболее полно отвечает не только законодательным, и предпринимательским аспектам, но и лесоводственным требованиям в отношении качества выполняемых работ и услуг на землях лесного фонда.
«Зеленая» экономика, являясь сравнительно новым трендом глобального социально-экономического развития, находит реальное воплощение в бизнес-практиках и деятельности коммерческих структур. Тенденции усиления значения экологической составляющей в мировом развитии меняют сложившиеся системы взаимодействий различных социально-экономических субъектов, включая способы и результаты этих взаимодействий, и приводят к структурно-функциональным и институциональным трансформациям в моделях корпоративного экологического управления. В статье исследованы теоретические аспекты этого явления и предложена классификация современных моделей экологического менеджмента, включающая традиционные модели и модель «зеленого» роста. Показано, что формирование моделей третьего поколения экологического управления, основанных на концепции «зеленого» роста, характерно в большей степени для тех компаний, которые активно используют инновационные «зеленые» технологии в своей деятельности или ориентированы на производство «зеленых» товаров и услуг. Развиваясь, подобные компании осуществляют многокомпонентную полицентрическую диффузию экологически ответственного поведения даже на тех рынках, которые отличаются слабым природоохранным регулированием. Деятельность подобных компаний не только формирует принципиально иной подход к инфраструктуре экологического менеджмента, но и создает стимулы для соблюдения экологически ответственного поведения и внедрения «зеленых» технологий компаниями-партнерами, а также формирует спрос на экологические товары и услуги «вдоль цепи поставок». Поскольку финансовые результаты деятельности подобных компаний тесно связаны с экологическими факторами, то системы экологического управления, которые реализуются в данном случае, более устойчивы и испытывают меньшее влияние со стороны внешних и внутренних факторов. Системы экологического управления, формирующиеся в рамках этой модели в настоящее время, носят публичный характер, с одной стороны, испытывая значительное влияние со стороны основных стейк-холдеров, с другой стороны, изменяя внешнюю среду, «подстраивая» её под себя и создавая новые сетевые структуры экологического управления.