Статья посвящена наиболее специфичным для дуба патологическим признакам в насаждениях рекреаци-онной зоны г. Воронежа. К ним относятся морозобойные трещины. Проанализированы закономерности прояв-ления морозобойных трещин и их значение. На основании литературных источников установлено, что морозобойные трещины появляются на стволе дубов не только в экстремально суровые, но и в рядовые зимы и поражают лучшую, очищенную от сучьев нижнюю часть ствола, значительно снижая выход ценных сортиментов. Приводится механизм образования трещин на стволах живых деревьев, при быстром и значительном понижении окружающей температуры. Выявляется и анализируется встречаемость данного признака в дубравах лесостепи. Проводится оценка роли морозобоин в ослаблении деревьев дуба. Выявляются причины и закономерности их появления в различных типах насаждений. Приводятся данные по всем зафиксированным морозобоинам с их дифференциацией на заросшие и незаросшие трещины. Показано варьирование данного признака в различных насаждениях. Проводится анализ структуры морозобоин в результате непропорционального термического сокращения тканей внешней и внутренней части ствола. Проанализировано расположение морозобоин в зависимости от сторон света и в зависимости от наклона ствола. Проанализированы проявления встречаемости морозобоин в зависимости от сочетания наклона ствола и сторон света. Приведена сравнительная характеристика морозобоин по высоте ствола и протяженности на деревьях других пород. В результате выявлена встречаемость морозобойных трещин во всех приспевающих и спелых дубовых насаждениях рекреационной зоны г. Воронежа. Выявлена способность морозобоин заражать деревья дуба стволовыми гнилями и ухудшать санитарное состояние насаждений. Определено, что морозобойные трещины возникают в тягловой древесине, обращенной в северную и восточную стороны света и имеют хорошо выраженную специфику по месту положению и протяженности.
Лесотехнический журнал
2018. — Выпуск 1
Содержание:
Эпоха глобализации сопровождается широкомасштабными инвазиями дендрофильных насекомых в лесные экосистемы по всему миру. Как правило, влияние инвайдеров на аборигенные виды приводит к негатив-ным последствиям. Перспективные прогнозы развития ситуации с чужеродными видами не внушают оптимиз-ма. В этой связи все большую актуальность приобретают исследования по изучению характера и степени трансформации природных экосистем под влиянием инвазивных организмов. В статье рассмотрен механизм инвазии уссурийского полиграфа Polygraphus proximus Blandf. в леса с доминированием пихты сибирской Abies sibirica Ledeb. на территории Томской области. Целью исследований являлась оценка структурных изменений пихтовых лесов Западной Сибири, поврежденных уссурийским полиграфом. Исследования проведены в южной части Томской области на постоянных пробных площадях. Объектами исследований являлись пихтачи папоротниковый и мелкотравно-зеленомошный. Изучение структуры пихтовых лесов проводилось по стандартным методикам. При оценке санитарного состояния использовалась специализированная шкала. Измерениям подвергались основные таксационные параметры древостоя и естественного возобновления. В результате исследований выявлено, что основное влияние инвайдера приходится на деревья, имеющие средний диаметр величиной до средней ступени толщины включительно. Следствием этого является увеличение средних значений высоты, возраста, диаметра древостоя. Также итогом прямого воздействия уссурийского полиграфа является уменьшение густоты древостоя на 34-37%, а запаса – на 30%. Не установлено существенного влияния инвайдера на изменение полноты и бонитета насаждения. Снижение сомкнутости крон привело к замещению типичного южнотаежного мелкотравья и мхов высокотравными группировками в окнах усыхания. Установлено, что деятельность уссурийского полиграфа может приводить к кратковременной смене пород в смешанных насаждениях, что наблюдается в пихтачах папоротниковых.
Ключевые слова
С апреля, по август 2017 года проводилось исследование целью которого было изучить представителей фитофагов семейства Chrysomelidae, использующих в трофических целях вегетативные части растений, произ-растающих в коллекциях интродуцированных и культурных видов. Выявить трофические связи жуков с потен-циальными кормовыми растениями, найти потенциально опасных вредителей при внедрении новых растений в культуру. В результате исследований листоедов на территориях ботанических садов парков и скверов Вороне-жа выявлено 15 видов жесткокрылых, использующих в трофических целях вегетативные части зелёных насаж-дений. Шесть видов жуков из числа приведённых ниже аборигенных представителей фауны впервые были за-мечены на листьях интродуцированных растений. Листоеды Plagiodera versicolora, Chrysomela vigintipunctata и Chrysomela populi были замечены за поеданием листьев ивы Вавилонской, Chrysolina graminis был зафиксирован на побегах вероники длиннолистой, Galeruca pomonae был пойман на ворсянке лесной, жук Сryptocephalus laetus был снят с побега растения Fallopia Adans. Данный факт свидетельствует об образовании прочной трофической связи между местными видами листоедов и видами интродуцированной флоры
Ключевые слова
Важнейшим управленческим аспектом при организации системы охраны лесов от пожаров является своевременное получение достоверных сведений о площади, пройденной огнем. В настоящее время для кон-троля за точностью соответствующих сведений создана многоуровневая система специальных мероприятий, включая выездные проверки площадей горельников. Вместе с тем, большие объемы информации из разных источников, накопленные в лесопожарных базах данных, позволяют проводить статистическую оценку досто-верности (или точности) сведений, значительно сокращая временные и финансовые затраты на выполнение проверочных мероприятий. Математически доказано, что множество чисел, характеризующих реальные при-родные объекты, которые могут расти экспоненциально, подчиняются закону Бенфорда. В работе доказана применимость положений закона Бенфорда к оценке достоверности сведений о площадях лесных пожаров на примере анализа встречаемости первых цифр в числах, характеризующих пройденную огнем покрытую лесом площадь на территории Российской Федерации в 2016 году, а также проведена оценка минимального количества значений, необходимых для получения адекватного результата. Кроме того, в работе показана возможность проведения сравнительной оценки достоверности сведений, полученных из разных источников. Учитывая, что отклонения частоты появления отдельных цифр в анализируемых совокупностях значений могут иметь разный знак для разных цифр, для сравнительных оценок предлагается использовать показатель, представляющий среднее значение модулей отклонений вероятности появления соответствующей цифры. Предложенный метод основанан на использовании закона Бенфорда и может стать одним из элементов риск-ориентированного подхода для планирования контрольно-надзорных мероприятий в области лесных отношений
Ключевые слова
Сведения о генетической структуре популяций лесных древесных растений являются основой для оценки генетического потенциала вида. Особенно актуальны эти исследования для видов, имеющих хозяйст-венно ценное значение и занимающих обширные ареалы, как лиственница. Точные сведения о генетической структуре популяций, уровне их генетической изменчивости, характере ее распределения в пределах ареала позволят назначить мероприятия, направленные на сохранение генетических ресурсов вида для использования его в экономике страны и воспроизводстве. В ходе анализа электрофоретических спектров продуктов амплифи-кации шести ядерных микросателлитных локусов (bcLK056, bcLK066, bcLK224, bcLK232, bcLK235, bcLK260) выявлены 42 аллельных варианта. Пять проанализированных локусов оказались полиморфными, локус bcLK066 мономорфным. Дана оценка генетического полиморфизма популяционной структуры лесных культур лиственницы Сукачева из семян Свердловской области (55-600 с. ш.) микросателлитным анализом по 6 парам праймеров. Число амплифицированных фрагментов ДНК в общей выборке растений варьировало в зависимости от праймера. Для праймеров bcLK235 и bcLK056 характерно 14 амплифицированных фрагментов, bcLK224 показал 5 аллелей, bcLK232 6 аллелей, bcLK260 и bcLK066 2 и 1 аллель соответственно. Получены показатели генетической изменчивости. Для лиственницы Сукачева наблюдаемое число аллелей на локус (NА) составляет 5,250. Эффективное число аллелей на локус (NЕ) 3,257. Рассчитан индекс Шеннона (I), который составил 0,913. Показан средний уровень генетического разнообразия биотипов в лесных культурах лиственницы Сукачева
Ключевые слова
В подзоне южной тайги на территории Томской области были заложены пробные площади в лесных культурах под пологом леса, реконструкции малоценных насаждений и последующих культур. Изучены био-метрические показатели и произведен сравнительный анализ трех типов культур. Выявлено, что на рост искус-ственных насаждений сосны кедровой в значительной мере влияет конкуренция со стороны взрослых деревьев основного полога в подпологовых культурах и в искусственных насаждениях, созданных в процессе реконст-рукции. Сохранность подпологовых культур изменялась от 55,6 до 64,4% в 43-летнем возрасте и составила 59,8% - в 32-летнем возрасте. Подпологовые культуры на пробной площади с большей густотой значительно отставали по росту от участков в более низкой густотой при прочих идентичных условиях произрастания и возраста. Сохранность лесных культур, созданных реконструкцией, на участках без основного полога составила 72,6%, на участке со взрослым древостоем – 46,8%. Диаметр деревьев на реконструкции без основного полога различался в 2,1 раза, высота – в 1,8 раз в пользу культур на участке, где малоценное насаждение было вырублено. В последующих культурах на тех пробных площадях, где сохранились чистые культуры сосны кедровой, высота и диаметр деревьев также был больше, чем на пробах с имеющейся примесью лиственных пород. В целом, последующие культуры значительно превышают по росту подпологовые и реконструируемые культуры. На рост подпологовых культур в значительной мере влияет конкуренция корневых систем взрослых растений основного полога, затенение и недостаток питательных веществ
Ключевые слова
В статье представлены результаты исследования таксономической и трофической структуры агарикоидных базидиомицетов в зеленых насаждениях города (Betula, Larix, Picea, Pinus). Обнаружено 111 видов макромицетов, относящихся к 59 родам, 33 семействам, 8 порядкам. Ведущее положение по числу видов в исследуемой микобиоте занимает группа микоризообразователей. Биота агариковых грибов демонстрирует бореальный характер с наиболее ярко проявляющимися чертами таксономической структуры микобиоты средней подзоны карельской тайги. Обилие видов в семействах Agaricaceae и Russulaceae, характерных для рудеральных местообитаний и лесной зоны определяет своеобразие микобиоты. Сопоставление видового состава и пропорций таксономической структуры микобиоты фитоценозов города и ненарушенных территорий, а также Карелии в целом охарактеризовано малым сходством и свидетельствует о неполноте инвентаризации агариковых грибов таежной зоны республики. Наибольшим видовым разнообразием макромицетов характеризуются ельники, наименьшим – лиственничники. На пробных площадях ельника, березняка и лиственничника структура биоты агариковых грибов подвержена флуктуации, но характеризуется относительной стабильностью из года в год. В структуре микобиоты сосняка в градиенте увеличения антропогенной нагрузки происходит изменение в спектрах семейств, ранжированных по числу видов, которое находит отражение в трофической структуре. Снижается количество видов - симбиотрофов, полностью исчезают подстилочные, ведущее место занимают гумусовые сапротрофы. Встречено 11 видов охраняемых видов, относящиеся к двум группам – потенциально уязвимые (NT) и виды, для оценки угрозы которым не хватает данных (DD).
Ключевые слова
Учитывая высокую ценность орехов рода Juglans, увеличение их производства должно идти не только за счет выявления и разведения лучших сортов и форм, но и путем смещения сложившейся границы культиви-рования на север, в «новые» регионы, где орехоплодные культуры не имеют пока широкого распространения. Однако введение теплолюбивых пород в более северные регионы сопряжено с рядом трудностей – в большин-стве случаев им требуется больше тепла, чем они получают. В связи с этим основной целью работы является изучение и анализ адаптивных признаков растений в зимний период. Изучены садовые, парковые и полезащит-ные насаждения, плантации, ландшафтные группы и отдельно стоящие деревья. При определении устойчивости растений к неблагоприятным климатическим факторам использованы общепринятые методики. Растения ореха грецкого проявляет самую слабую устойчивость к низким отрицательным температурам по сравнению с другими изучаемыми видами орехов (морозостойкость и морозоустойчивость менее 2 баллов). Тем не менее, при полном соответствии условиям произрастания, орех грецкий вполне может использоваться в качестве плодовой культуры. Орех маньчжурский может переносить очень низкие отрицательные температуры без существенных повреждений – даже после зим с экстремально низким температурным режимом большинство деревьев вовремя начинали вегетацию. Орех черный способен переносить кратковременные понижения температуры до –30 ºС и более без значительных повреждений побегов. Более того, местные формы после экстремальных по температурному режиму зим начинают вегетацию вовремя, что еще раз свидетельствует о приспособленности к существующим климатическим условиям. При селекционном улучшении орех черный способен занять полноценное место в ассортименте пород для лесовосстановления и лесоразведения. Орех серый является очень морозоустойчивой и морозостойкой породой (соответственно 1.56 и 1.51 балла). Были выделены формы, которые в данной климатической зоне проявляют «абсолютную» морозоустойчивость. Учитывая высокую морозостойкость, данный вид пригоден для разведения даже в южной зоне тайги и лесостепи Западной Сибири. У ореха сердцевидного обмерзание побегов наблюдается не только в суровые, но и в средние по температурному режиму зимы. Это связано с наименьшим по продолжительности периодом покоя растения. Но поскольку зимы с экстремально низкими температурами в исследуемой климатической зоне бывают не часто, данное обстоятельство не выглядит критичным и орех сердцевидный вполне может быть рекомендован к разведению в качестве плодовой культуры.
Ключевые слова
Пригородные рекреационные леса г. Воронеж имеют средообразующее, водоохранное, защитное, эсте-тическое, рекреационное значение. В результате возрастающих рекреационных нагрузок происходят заметные изменения в природных комплексах, значительно ухудшается их состояние и снижается продуктивность. Це-лью исследования является определение жизненного состояния деревьев в искусственных сосновых насажде-ний различных стадий дигрессии по фенотипическим признакам ствола и кроны и разработка методов их диаг-ностики. При проведении исследований использовались стандартные методы лесной таксации с соответствую-щей камеральной обработкой. Для регламентации исследований предложен алгоритм. Приводятся детальные данные по каждому этапу работы. С ухудшением санитарного состояния насаждений выявлено существенное снижение количества здоровых деревьев. Отражены данные обнаруженных внешних признаков патологии у сосны обыкновенной в обследуемых древостоях. Наиболее распространенной аномалией в 63-летних насаждениях различной стадии дигрессии является искривление стволов. Их число закономерно возрастает от 15% в I стадии до 63% в V стадии. На 2-ом месте по встречаемости в насаждениях I – IV стадиях дигрессии – механические повреждения ствола (от 7% до 37%); в V стадии – стволовая гниль (48%). Наименьшее распространение в насаждениях I – III стадий дигрессии имеют такие дефекты, как смолотечение и стволовая гниль. Основу естественного возобновления в лесных культурах сосны обыкновенной 63-летнего возраста составляет сосновый одиночный и групповой подрост разного возраста, находящийся в окнах. Показателями жизненного состояния деревьев в условиях рекреационного воздействия служили: форма ствола, наличие многовершинности, густота и архитекторика кроны, степень усыхания, угол отхождения сучьев от ствола в нижней, средней и верхней частях кроны. Предложена шкала определения жизнеспособности деревьев по фенотипическим признакам. Назначены мероприятия по восстановлению нарушенных древостоев с использованием высоко жизнеспособных видов и отселектированных особей.
Ключевые слова
Зеленая дубовая листовертка (Tortrix viridana L.) занимает лидирующее место в комплексе листогрызу-щих вредителей дуба черешчатого (Querqus robur L.). Натурные исследование на постоянных пробных площа-дях в дубравах Воронежской области и лабораторные опыты на кафедре экологии ВГЛТУ выявили, что выход личинок зеленой дубовой листовертки синхронизирован раскрытием почек ранней формы дуба черешчатого, а длительность прохождения возрастов личинок имеет региональную специфику. Гусеницы первых возрастов зеленой дубовой листовертки и в полевых и в лабораторных условиях проявляют себя как строгие монофаги, а гусеницы 5 возраста – факультативные полифаги. Для нормального отрождения личинок необходима реактивация низкими температурами с последующим набором эффективных температур более 1750С. В тоже время температуры ниже – 300С в течении 3-х дней или весенние заморозки ниже – 60С приводят к гибели яйцекладок. Скорость передвижения отродившихся гусениц ЗДЛ в среднем составляет 16 см в минуту или 9,6 м в час, то есть за время активного периода, отродившаяся гусеница в поисках пищи может преодолеть 30-60 метров. Определен диапазон варьирования ширины головных капсул личинок всех 5 возрастов. Длительность периода предлиночного голодания и сна у гусениц старших возрастов значительно варьирует (2 = 0,709), но имеет достаточно тесную корреляционную связь с абсолютным весом гусениц (r = 0,587). Длительность фазы куколки 7-13 дней. В лабораторных условиях, при температуре 220С, первые бабочки вылетают через 5 дней. В природе вылет бабочек совпадает с цветением жасмина, белой акации, бузины черной. Первыми вылетают самцы и только через 2-3 дня самки. Массовый лет начинается через 4-5 дней после появления первых бабочек. Длится выход бабочек 8-12 дней, а встречаются они в насаждении 16 – 28 дней. Из энтомофагов зеленой дубовой листовертки на гусеницах были отмечены наездники Phytodietus polizonias Forst., а на куколках Phaeogenes invisor Thunb. Apechtis rufata Gm. Hoplectis maculator F. На куколках также встречалась тахина Elodia tragica. В качестве основных яйцеедов ЗДЛ отмечены трихограммы Trichogramma evanescens Weit. и Trihogramma embryophagum Htg.
Ключевые слова
Предложена модель управления системой «дорожные условия –транспортные потоки»позволяющая обеспечивать функционирование комплекса «водитель – автомобиль – дорога – среда» в любых условиях пого-ды и климата. Анализ предложенной модели и целевого функционала показывает, что оптимизация функцио-нирования системы «дорожные условия –транспортные потоки»может идти по многим направлениям, главны-ми из которых являются: оптимальное развитие и размещение сети лесовозных автомобильных дорог, совер-шенствование их технического уровня и уровня содержания, инженерное оборудование дорог, эффективное управление дорожным движением, исключая рациональное распределение лесовозных транспортных потоков по сети лесовозных автомобильных дорог и управление режимами на отдельных лесовозных автомобильных дорогах и участках лесовозных автомобильных дорог.Разработанная модель позволяет осуществить теоретический анализ и экспериментальную проверку взаимодействия систем комплекса «водитель – автомобиль – дорога – среда» с целью выявления резервов повышения эффективности его функционирования и целенаправленного управления этим процессом. Транспортно-эксплуатационные характеристики лесовозных автомобильных дорог являются главными факторами, которые формируют условия движения лесовозов на дороге, режим, удобство и безопасность движения и определяют эффективность работы автомобильного транспорта, причем связи многих характеристик дорог с режимом движения носят детерминированный, коррекционный характер. Эти закономерности являются базой для разработки технических требований к лесовозным автомобильным дорогам.Предложенная модель комплексного создания и управления функционированием лесовозной автомобильной дороги может внедриться уже в настоящее время. Однако при проектировании дорог целесообразно предусматривать комплекс управляющих инженерных и организационных мероприятий, обеспечивающих расчетные условия движения в процессе всего периода эксплуатации дороги, независимо от периода года и погодно-климатических условий.Оценка эффективности принятых решений должна производиться с обязательным учетом обеспечения требуемых показателей работы лесовозной автомобильной дороги в неблагоприятные периоды года и в сложных погодных условиях
Ключевые слова
Статья посвящена описанию решения задачи обоснования технологиизаготовки древесины, с использо-ванием имитационного моделирования производственных процессов на сетях Петри.Рассматривается возмож-ность использования специально разработанных имитационных моделей работы комплексов лесозаготовительных машин, состоящих из харвестера и форвардера, не только для принятия решений по выбору машин при формировании комплексов, но и для обоснования технологических решений. Решение задачи описывается на примере делянки неправильной формы с магистральным волоком значительной протяженности. Основу применяемого подхода составляет использование метода дискретно-событийного имитационного моделирования на сетях Петри. Приведены результаты выполненных полевых исследований, моделирования и совершенствования технологического процесса. Результаты моделирования показали, что в условиях рассмотренной лесосеки форвардер загружен неравномерно. Простой этой машины составил 24,5 ч. или 7% времени. Простой харвестера составил 9 ч. или 3%.В результате анализа полученного при моделировании распределения простоевмашин во времени, было выявлено, что это связано с постоянно уменьшающейся производительностью форвардера, вследствие увеличивающегося расстояния трелевки. В результате выполненного исследования было рекомендовано внести изменениев технологию разработки лесосеки, заключающееся в том, что харвестер будет начинать работу не с ближних по отношению к погрузочной площадке пасек, а с дальних, находящихся в конце магистрального волока.Моделирование, выполненное после внесения в модель изменений, показало, что в случае перехода к предлагаемой технологии разработки лесосек, может быть достигнут рост производительности комплекса машин харвестер+форвардер на 2,3% за счет сокращения суммарного простоя машин. Можно рекомендовать применение такой технологии в случае лесосек с магистральным волоком значительной протяженности. Таким образом, при решении реальной производственной задачи была доказана эффективность предлагаемого подхода к оценке вариантов технологических решений на заготовке древесины
Ключевые слова
Тематика предлагаемого исследования направлена изучение процесса измельчения отходов окорки. Основные задачи экспериментальных исследований - установить общие закономерности, связывающие энерго-ёмкость измельчения отходов окорки со степенью измельчения и оценить энергоемкость операции измельчения отходов окорки при подготовке к утилизации. В статье приводятся результаты экспериментов по дроблению отходов окорки ели и сосны, выполненного с использованием промышленного измельчителя Erdwich M600/1-400. Для каждой из двух пород исследовано по 9 групп экспериментального материала при различной влажно-сти и степени измельчения. Показано, что удельная энергоемкость измельчения отходов окорки ели и сосны связана с относительной влажность отходов окорки и степенью их измельчения нелинейной зависимостью, повторяющей структуру закона измельчения Кирпичева-Кика, получены соответствующие математические модели. Установлено, что отношение теплоты сгорания сухого вещества, содержащегося в продукте измельчения коры («энергетическая стоимость»), и энергии, затраченной на ее измельчение («энергетическая себестоимость»), зависит от относительной влажности коры, причем у зависимости есть точка минимума. Оптимальная по этому соотношению влажность отходов окорки ели, подлежащих измельчению, составляет 25 %, сосны – 27 %. Установлено, что удельная энергоемкость измельчения отходов окорки ели и сосны при оптимальной влажности пропорциональна натуральному логарифму степени измельчения. При оптимальной влажности для измельчения отходов окорки ели в 5-15 раз потребуется затратить энергию, составляющую 5-10 % теплоты сгорания. При оптимальной влажности для измельчения отходов окорки сосны в 5-15 раз потребуется затратить энергию, составляющую 7-14 % теплоты сгорания
Ключевые слова
Исследована возможность получения древесного и растительного пластиков без связующего (ДП-БС) в присутствии катализатора марганецсодержащего ванадомолибдофосфат натрия. Применение данного катализатора позволяет уменьшить температуру горячего прессования в закрытых пресс-формах с 1800С до 1600С. На физико-механические свойства ДП-БС влияет фракционный состав исходного пресс-сырья. Более высокие значения свойств пластика достигаются при использовании фракции размером 0,7 мм, что связано с повышенной удельной поверхностью частиц по сравнению с частицами 1,3 мм. Результаты исследований показали, что у образцов, полученных при применении катализатора, наблюдается увеличение прочностных показателей (прочности при изгибе, модуля упругости при изгибе, твердости) при снижении температуры прессования, но при этом наблюдается снижение показателей водостойкости. Это объясняется увеличением содержания функциональных групп при применении катализатора. Процесс получения пластика можно разбить на две последовательные стадии: первая – гидротермическая деструкция лигнин-углеводного комплекса (исходная влажность пресс-сырья составляет 12 %, температура горячего прессования в закрытых пресс-формах 160….180 0С) и частичная химическая активация лигнина в результате применения пероксида водорода и катализатора; вторая стадия - формирование пластика с образованием сетчатой структуры за счет образовавшихся функциональных групп. Установлено, что значения физико-механических свойств ДП-БС выше, чем у пластика, полученного на основе растительного сырья (РП-БС). Это можно объяснить тем, что у лигнина хвойных пород преобладает гваяцилпропановая структура, а у растительного сырья – гидроксифенилпропановая структура.
Ключевые слова
Чрезмерная вырубка лесов приводит к экологическим проблемам глобального масштаба, в частности таким, как нарушение углеродного цикла, увеличение концентрации парниковых газов, эрозия почв… Для сокращения нецелесообразного расходования древесины, улучшения экологического состояния планеты Земля и рационального использования отходов производства сахарозы из сахарного тростника (багассы), нами предложено разработать на их основе способ производства активированного угля, который в настоящее время получают главным образом из ценных пород древесины. Методами классической аналитической химии установлен состав отходов производства сахарозы из сахарного тростника - это 47,59 масс. % целлюлоза, 26,92 масс. % гемицеллюлоза, 21,53 масс. % лигнин, 1,37 масс. % вещества, экстрагированные органическими растворителями и 2,59 масс. % зола. Характеристики процесса термической деструкции багассы определены комплексным термическим методом анализа в окислительной (воздушной) и защитной (азотной) атмосферах. При прокаливании багассы в воздушной среде самая значительная потеря массы происходит в интервале температур от 230°С до 360°С. Скорость процесса уменьшения массы замедляется до 520°С, в диапазоне температур 230-520°С происходит интенсивное окисление ингредиентов материала с выделением тепловой энергии. В защитной среде наблюдается смещение интервалов температур, при которых происходит уменьшение массы, в сторону больших температур по сравнению с окислительной средой. Интенсивная термическая деструкция багассы в защитной среде происходит с большой потерей массы в диапазоне температур 240-395°С. Скорость термического разложения гемицеллюлозы максимальна при 307°С, целлюлозы – 357°С. На основе дифференциально-термического анализа выявлено, что компоненты багассы деструктируются в окислительной среде с выделением тепловой энергии, а в инертной среде без выделения тепловой энергии
Ключевые слова
Элементом верхнего строения железнодорожного пути являются шпалы, которые изготавливают в ос-новном из древесины. Деревянные шпалы из натуральной древесины имеют ряд недостатков. Уменьшить не-достатки шпал из натуральной древесины возможно, если для их изготовления использовать модифицирован-ную древесину мягких лиственных пород, которая за счет прессования будет по прочности превосходить шпа-лы из натуральной древесины и по своим физико-механическим показателям не уступает шпалам из натураль-ной хвойной древесины. Однако, одним из недостатков модифицированной древесины является ее способность изменять размеры и форму при повышении влажности. В связи с чем, существует необходимость создания но-вого высокотехнологичного ресурсосберегающего производства железнодорожных шпал из модифицирован-ной древесины с улучшенными эксплуатационными показателями (прочность, биостойкость, формоустойчи-вость, износостойкость), превосходящего существующие производства. Для увеличения срока эксплуатации деревянных шпал, повышения их биостойкости и формоустойчивости необходимо сырье для производства шпал подвергнуть пропитке составом антисептика и стабилизатора, т.е. провести термомеханическую модифи-кацию древесины. В качестве сырья можно использовать древесину мягких лиственных пород березы и осины. В зависимости от степени прессования шпалы из этих пород по прочности будут превосходить шпалы из древесины сосны. Но при этом все свойства древесины сохраняются (демпферные, диэлектрические и другие). Разработка технологии модификации древесины возможна на основе анализа физических явлений, лежащих в основе технологических операций. С этой целью теоретически рассчитаны кривые нагрева заготовки по сечению в маслянистой жидкости, выполненные на основе критериев подобия, а на основе физических явлений тепломассообмена рассчитана продолжительность сушки заготовок. Приняты методы пропитки, нагружения и снятия давления при прессовании.
Ключевые слова
Целью работы является разработка параметров технологических режимов, получения модифицированной древесины для шпал, совмещением операций сушки, пропитки и прессования. В процессе проведения исследования использованы следующие методы: активного эксперимента, лабораторный метод определения размерно-качественных характеристик исходного сырья, лабораторный метод проведения технологического процесса получения модифицированной древесины. В результате исследования впервые были отработаны параметры технологических режимов сушки, пропитки и прессования, совмещенные как по месту, так и по времени. В качестве сырья для прессования применялась древесина березы в виде бруса сечением 250 × 235 мм, длиной 2750мм, влажностью 75-80 %, плотностью 550-600 кг/м3. Основные конструктивные и технико-эксплуатационные показатели опытной установки позволяют достичь и поддерживать оптимальные параметры технологических режимов сушки, пропитки и прессования в течение всего технологического процесса получения модифицированной древесины. Разработанные параметры технологических режимов легли в основу технических условий на шпалы из МД (модифицированная древесина), а разработанный технологический регламент рекомендован к внедрению в опытное производство шпал из модифицированной древесины. Новизна результатов научно-исследовательской работы - качественно новые, неизвестные в промышленности, практике и литературе разработки. Получены оптимальные режимы сушки, пропитки и прессования древесины: температура горячего антисептика 120 °С, время прогрева и сушки древесины 38 часов, время пропитки 4 часа, время прессования 17 часов, удельное давление 0,8 МПа, время остывания 6 часов, степень прессования 22 %. Рекомендуется использование полученных режимов к внедрению в производство для получения железнодорожных шпал из модифицированной древесины с улучшенными эксплуатационными показателями: плотность 700 кг/м3, влажность 22 %, предел прочности при сжатии вдоль волокон - 41,5 МПа, глубина пропитки поперек волокон 5,5 мм, с торца 110 мм
Ключевые слова
Одним из главных показателей качества фанеры является ее экологичность, которая характеризуется со-держанием свободного формальдегида. Для производства фанеры с эмиссией формальдегида класс Е0, Е1 необ-ходимо использовать малотоксичные карбамидоформальдегидные смолы. Данные смолы имеют низкую конеч-ную вязкость, что может привести к снижению прочностных свойств фанеры за счет излишнего проникновения клея в древесину. Изменить вязкость рабочего раствора клея можно путем использования наполнителей (дре-весная мука, ржаная мука, каолин и др.). Результаты исследований показали, что древесная мука обладает высокой адсорбционной способностью и 2-5 м.ч. древесной муки повышают вязкость клея с 60 до 180 с по вискозиметру ВЗ-4. В тоже время в деревообрабатывающих цехах скапливается большое количество шлифовальной пыли. Для оценки возможности использования шлифовальной пыли в качестве наполнителя карбамидоформальдегидных смол проведен сравнительный анализ свойств шлифовальной пыли, полученной при шлифовании различных материалов и древесной муки в соответствии с ГОСТ 16362-86. Результаты показали, что шлифовальная пыль по влажности, насыпной плотности сопоставима с древесной мукой. Фракционный состав шлифовальной пыли более крупный, но большая ее часть после сортирования соответствует необходимым фракциям 0,25; 0,18; 0,125. В работе исследованы влияние фракции и количества шлифовальной пыли на прочностные свойства фанеры, а также на технологические свойства клея (динамическую вязкость, рН, время желатинизации). Максимальное увеличение прочности фанеры составило 63 % при использовании шлифовальной пыли фракции 0,125 в количестве 1 м.ч. Добавление шлифовальной пыли в клеевой раствор приводит к росту его динамической вязкости, причем чем крупнее частицы, тем сильнее изменяется вязкость. Наполнение карбамидоформальдегидных смол шлифовальной пылью смещает рН клеевого раствора в сторону нейтральной и слабокислой среды и снижает время желатинизации до 55-60с. Проведенные исследования показывают, что применение шлифовальной пыли в качестве наполнителя карбамидоформальдегидных клеев приводит к снижению внутренних напряжений в отвержденном клее и повышению прочности склеивания фанеры
Ключевые слова
Повышение безопасности водителей автотранспортных машин (АТМ) используемых в сельских и лесных хозяйствах является актуальной задачей по причине высокого уровня травматизма. Анализ статистики травма-тизма водителей автотранспортных машин и проведенные исследования выявили, что указанные машины являются источниками повышенной опасности при выполнении транспортных работ. Для функционирования устройства, обеспечивающего понижение травматизма и повышение безопасности водителей АТМ при выполнении работ по транспортировке сельскохозяйственной продукции и вывозке леса, предлагаемое авторами, необходимо знать величину тормозного пути АТМ в реальных условиях движения, которая определяется теоретически. Несовершенство методик определения реального тормозного пути современных АТМ, используемых в лесных и сельских хозяйствах, связано с тем, что при их применении не учитывается целый ряд эксплуатационных и конструктивных факторов. При определении длины тормозного пути по существующим аналитическим зависимостям ошибка может составлять от 25% до 35%. Снижение риска столкновения АТМ при транспортировке сельскохозяйственной продукции и выполнении лесозаготовительных работ предлагается обеспечивать за счет совершенствования методики определения тормозного пути с учетом реальных эксплуатационных условий. Результаты и выводы, сделанные в данной статье, могут быть полезны для повышения безопасности сельскохозяйственных и лесовозных машин на дорогах.
Ключевые слова
Брянского лесничество находится на северо – востоке Брянской области, на территориях Брянского и Ка-рачевского административных районов, общей площадью 62339 гектаров, в том числе покрыто лесом – 59219 га, лесные культуры занимают площадь – 16593 га. Леса лесничества относятся к категории защитных, они использу-ются в рекреационных, водоохранных, средообразующих целях, растут на песках, моренах, супесях, суглинках. Ведение лесного хозяйства в Брянском лесничестве направлено на рациональное лесопользование и управление лесами, повышение ресурсного потенциала леса, защиту и охрану лесов, расширение и рациональное использова-ние лесов путем систематического проведения комплекса лесохозяйственных мероприятий, выращивание леса для наиболее полного удовлетворения потребностей Брянской области в древесине. Климатические условия в районе Брянского лесничества в основном благоприятны для лесообразующих хвойных и лиственных пород. Однако в последние годы регулярно наступают засушливые периоды различной продолжительности и интенсивности, которые создают условия возникновения пожаров. Исследования показатели, что за период с 2003 по 2015 год на территории лесничества произошло 2039 пожаров, общей площадью 4499,9 га. Только в 2014 году ущерб от лесных пожаров составил 17434.2 тыс. руб., при этом непосредственно на тушение пожаров затрачено 1434.2 тыс. руб. В 2015 году главными причинами возникновения пожаров, стали: человеческий фактор – 66 случаев пожаров; палы травы – 27 пожаров; по вине железной дороги –10; другие причины – 3 пожара и другие. Ликвидация лесных пожаров в лесничестве осуществляется наземными средствами, при этом большую помощь в ликвидации пожаров лесничеству оказывают созданные заранее искусственные и естественные противопожарные преграды, в частности, созданные с помощью трактора агрегатируемого устройством для прокладки и реконструкции минерализованных полос, противопожарные минерализованные полосы. C целью улучшения показателей микроклимата в кабине трактора авторы предлагают использовать педаль управления с герметическим выводом. Своевременное обнаружение загорание и ликвидация пожара, позволяет снизить экономический, природный, техногенный и социальный ущерб.
Ключевые слова
На сегодняшний день совершенствование лесозаготовительных машин направлено повышение произво-дительности с использованием современных информационных систем. Наиболее сложной операцией на лесозаготовках, требующей опыта и квалификации оператора является управление манипулятором при наведении захватно-срезающего устройства на дерево. При «жестком» захвате дерева в результате неточного наведения манипулятора происходит повреждение спиливаемого дерева, произрастающего вокруг подроста, поломка дорогостоящего оборудования, возникает риск падения дерева в незаданном направлении, разрушения пильного механизма. Также увеличивается время наведения манипулятора и захвата дерева, что значительно снижает производительность работ. При постоянной концентрации на сложной операции оператор быстро утомляется, что снижает его работоспособность и внимательность. Не точное наведение манипулятора и «жесткий» захват дерева происходит довольно часто и может произойти даже у опытного оператора. Рассматриваемые операции в большей степени выполняются по одному алгоритму, а значит, могут выполняться автоматизировано. С целью устранения выше перечисленных недостатков предложена система автоматического наведения захватно-срезающего устройства на дерево и его захвата. Она состоит кроме как из технологического оборудования самой машины, компьютера с системой управления лесозаготовительной машиной, двух датчиков расстояния, датчика касания. Датчики расстояния, установленные на захватно-срезающем устройстве, определяют местоположение дерева. Информация с датчиков подается на компьютер лесозаготовительной машины, который управляет исполнительными механизмами манипулятора лесозаготовительной машины. Управляемые системой управления машины исполнительные механизмы гидроманипулятора, наводят захватно-срезающее устройство на дерево. Датчик касания устанавливается на корпусе захватно-срезающего устройства. При касании дерева с датчиком дерево захватывается. При таком выполнении повышается точность и скорость наведения захватно-срезающего устройства на дерево, что приводит к снижению утомляемости оператора, повышению производительности лесной машины, снижению повреждений деревьев и захватно-срезающего устройства за счет частичной автоматизации процесса наведения захватно-срезающего устройства на дерево и его захвата
Ключевые слова
Стратегической целью развития лесного комплекса РФ является существенное увеличение его вклада в национальную экономику путем создания экономически устойчивой, частной и глобально конкурентоспособ-ной группы отраслей. Для этого продукция отраслей лесного комплекса России должна пользоваться равным спросом как на внутренних, так и на внешних рынках. Базовой отраслью лесного комплекса является лесное хозяйство, которое осуществляет охрану, защиту, воспроизводство лесов, регулирование леспользования и контроль за использованием лесных ресурсов. Республика Марий Эл не отличается наличием большого количества промышленно значимых природных ресурсов. Основным природным богатством региона является лес, которым покрыто свыше 50% его территории. Лесорастительные условия Республики Марий Эл на большей части ее территории благоприятны для произрастания ценных хвойных пород. Экстенсивная эксплуатация лесов республики тяжелые годы начала и середины 20 века, традиционные способы хозяйствования в лесу, нацеленные, в первую очередь, на выборку наиболее ценной древесины; недостаточное финансирование лесовосстановительных, лесоохранных мероприятий; а также сложившаяся конъюнктура рынка лесоматериалов в настоящее время привели к негативным изменениям в породной и товарной структуре лесных ресурсов республики. Локомотивом роста лесного комплекса Республики Марий Эл является АО «Марийский ЦБК», который в значительной мере покрывает свою потребность в древесном сырье за счет ввоза его из-за пределов региона. Предприятия-арендаторы лесных участков осуществляют заготовку древесины и последующую продажу продукции с низкой добавленной стоимостью, что снижает вклад отраслей лесного комплекса в экономику региона. Стратегическим направлением развития лесопользования Республики Марий Эл должна стать лесная рекреация
Ключевые слова
В статье приведены основные аспекты инновационного развития и использования лесных ресурсов страны, обоснована актуальность проводимого исследования, которая заключается в том, что лес необходимо использовать наиболее полно, так как его восстановление длительный процесс. Целью исследования является развитие методологической базы на основе оценки эффективности инноваций в лесопромышленном комплексе России, а также предложений по корректировке методик экономического ущерба, наносимого лесным ресурсам страны. В исследовании применены методы анализа и синтеза статистических данных по использованию лесных ресурсов в России и зарубежом, а также экономические аспекты природопользования, что и составляет методологию исследования. Предложения по корректировке методики расчета экономического ущерба вносят значительный вклад в развитие денежной оценки лесопользования и позволяют наиболее точно в дальнейшем спрогнозировать возможности сбыта леса на региональном уровне. Инновационная деятельность лесных технопарков и современный опыт позволяют развивать и внедрять это направление экономического развития по всей России. Автор предложил методику оценки инновационной деятельности по лесопользованию Урала, что разработать комплексный подход к инновациям, так и полноту использования ресурсного потенциала, метод обладает простотой и точностью в использовании. Исследование обладает как научной новизной, так и практической значимостью и перспективами для дальнейшего внедрения в практику деятельности технопарков и промышленных комплексов регионов. Результаты исследования показали, что Уральский технопарк является положительным примером инновационного развития, хотя по оценочным показателям имеет средние значения диапазонов развития. К наиболее ценным и дорогостоящим извлекаемым породам относятся береза и ель и именно по ним наносится наибольший ущерб в исследуемом диапазоне, а предложенная методика расчета ущерба позволяет скорректировать показатели денежной оценки в сравнении с часто применяемыми методиками. Использование ресурсного потенциала Урала является полным и комплексным.