Лесотехнический журнал
2018. — Выпуск 4
Содержание:
Представлены результаты по разработке методов проведения генетической трансформации сахарной свеклы (Beta vulgaris L.) с использованием генетической конструкции AGLO + pBilt7 с геном mf2 в штамме Agrobacterium tumefaciens. В качестве донора генов устойчивости выступает микробный фактор (MF2), который был выделен из клеточных экстрактов Bacillus thuringiensis. Выделенный фактор (MF2), является термостабильным, низкомолекулярным белком и имеет большую степень гомологии с колд-шок белками (cold shock proteins, CSP) видов Bacillus и других бактерий. Действие MF2 заключается в индукции защитных механизмов растения, а не в непосредственном угнетении фитопатогенов. Наилучшим способом трансформации явилось нанесение поранений за 24 часа до кокультивирования, частота регенерации при этом составила в среднем 25.9 %. Оценка первичных трансформантов, предположительно несущих ген mf2, на селективных средах in vitro с канамицином, показала относительную устойчивость растений. Проведенная проверка на наличие целевого гена mf2 с помощью полимеразной цепной реакции (ПЦР) дала возможность отобрать 7 растений, в которых амплифицировался фрагмент ДНК соответствующего размера (20 п.н.). Сравнительный анализ изоферментного спектра пероксидазы трансформированных растений выявил 5 зон активности, по которым образцы различались между собой. Выявленная высокая активность пероксидазы, играющей ключевую роль при окислительно-восстановительных реакциях, имеет тесную взаимосвязь с защитными реакциями при действии индукторов устойчивости к фитопатогенам. Фитопатологическая оценка отобранных трансформантов сахарной свеклы в условиях закрытого грунта показала их относительную устойчивость к экзогенному воздействию штаммами грибов Fusarium oxysporum+ Fusarium solani. В результате проведенных исследований получены трансгенные растения сахарной свеклы, несущие ген MF2, связанные с устойчивостью к фитопатогенам, которые могут найти широкое применение в селекционном процессе.
Ключевые слова
Целью работы являлось апробирование и подбор родо-специфических пар праймеров для достоверной идентификации азотфиксирующих микроорганизмов – грамотрицательных бактерий рода Azospirillum. В ходе работы была модифицирована методика экстракции суммарной ДНК изолятов бактерий из их биомассы – чистой культуры. Проводились экспериментальные исследования по подбору родо-специфического молекулярного маркера для надежной идентификации. Были оптимизированы и условия проведения полимеразно-цепной реакции (ПЦР). Амплификация суммарной ДНК бактерий с праймером Az16S-A F / Az16S-A R выявила у всех изучаемых номеров наличие ампликона размером в 640 п. н., что подтверждает принадлежность всех трех исследуемых образцов к роду Azospirillum. В результате проведенных экспериментов апробирован и отобран родо-специфический праймер Az16S-A F / Az16S-A R, позволивший выделить штаммы рода Azospirillum в чистой культуре (3 штамма). Полученные экспериментальные данные по молекулярному маркеру позволяют образцам штаммов, принадлежность которых к данному роду подтверждена ПЦР анализом, служить как положительным, так и отрицательным контролем при дальнейшей работе с бактериями. Ключевые слова: ДНК, полимеразно-цепная реакция, праймер, бактерии, Azospirillum
Ключевые слова
Представлены литературные данные о влиянии лазерной обработки посевного и посадочного материала сельскохозяйственных и древесных культур на устойчивость растений к патогенам – возбудителям болезней. Низкоинтенсивное когерентное излучение (НКИ) создает условия для усиления или торможения активности биохимических процессов, отвечающих за включение ростовых, иммунных и других систем в растениях. Проведенные исследования были направлены на повышение сохранности маточных корнеплодов сахарной свеклы посредством их обработки лазерным излучением. Источником низкоинтенсивного когерентного излучения служила установка ЛОС-25А с плотностью мощности 1.886 Вт. Экспозиция лазерной обработки составляла 15, 30 и 45 секунд. Обработке подвергались маточные корнеплоды сахарной свеклы гибрида РМС 73 перед закладкой их на длительное хранение. В результате исследований установлено, что основными возбудителями, паразитирующими на корнеплодах сахарной свеклы во время хранения, являются Botrytiscinerea и Fusariumsolam. Поражение корнеплодов микроорганизмами зависит от степени травмирования их при механической уборке. Обработка корнеплодов лазером позволила снизить загнивание хвостовой части почти в 2 раза и процессы возобновления роста в период хранения, т. е. израстание корнеплодов, в 4 раза. Величина отрастающих листьев у обработанных лазером корнеплодов не превышала 3 см, на контрольном варианте листья достигали 5-10 см. Обламывание отрастающих листьев и центральной почки на корнеплодах ведет к снижению семенной продуктивности растений. Применение обработки маточных корнеплодов лазерным излучением при различных экспозициях позволило к весенней посадке сохранить 85-94 % корнеплодов. Максимальный выход деловых корнеплодов маточной сахарной свеклы отмечен в варианте с обработкой НКИ при 30-секундной экспозиции. Разработан способ повышения сохранности маточных корнеплодов с использованием низкоинтенсивного когерентного излучения.
Ключевые слова
Данная работа посвящена оценке влияния холодового стресса на физиологические параметры и генетический аппарат селекционно-ценных сортов тополя. В ходе исследования проводилась оценка динамики распускания почек и определение экспрессии гена DREB2 у образцов различных сортов тополя, подвергнутых искусственному промораживанию. Методология постановки опыта включала моделирование холодового стресса при помощи низкотемпературной морозильной камеры, лабораторное отращивание контрольных и промороженных черенков в условиях искусственного освещения. В дальнейшем осуществлялась регистрация онтогенетической динамики распускания почек. При сравнении интенсивности отрастания опытных и контрольных образцов выявлено, что у некоторых сортов (‘Ведуга’, ‘Болид’) подвергнутые проморозке черенки демонстрируют более интенсивное распускание почек, в то время как другие генотипы (‘Ивантеевский’, ‘ЭД-120’, ‘Китайский’) проявили отставание различной степени в скорости распускания почек промороженных образов от контрольных. По результатам фенологических наблюдений были отобраны представители с контрастными показателями (‘Сакрау’, ‘Э.c.-38’ и ‘Волосистоплодный’) и подвергнуты дальнейшему изучению на молекулярно-генетическом уровне. Анализ показал повышение экспрессии гена DREB2 у двух опытных образцов сортов тополя (‘Волосистоплодный’ и ‘Сакрау’) после воздействия отрицательных температур относительно контрольных образцов. Промораживание опытных растений тополя ‘Э.c.-38’ демонстрировало обратный результат. В целом можно заключить, что наблюдение динамики распускания почек и оценка экспрессии генов является достаточно информативным маркером для изучения влияния холодового стресса, однако для уточнения связи фенологических параметров с экспрессией генов стрессоустойчивости требуются дополнительные исследования.
Ключевые слова
Традиционные способы защиты лесных и озеленительных насаждений от патогенных организмов посредством химических и биологических пестицидов недостаточно эффективны и не соответствуют современным экологическим и социальным требованиям. Актуальна проблема разработки эффективной защиты насаждений древесных пород без применения пестицидов. Цель приведенных исследований – регуляция патогенных процессов в лесных и озеленительных экосистемах на основе экосистемной регуляции патогенных процессов. На основе эколого-генетических исследований разработана модель высоко гетерогенных мозаичных насаждений древесных пород, активизирующая естественные адаптивные процессы в лесных и озеленительных экосистемах. В результате в насаждениях развиваются процессы автоматической регуляции патогенеза, удерживающие плотность патогенных популяций на практически допустимом уровне. Биотическая авторегуляция, понимаемая как внутренний адаптивный процесс биологических систем, способствующий возврату нарушенных биосистем к устойчивому развитию, является одной из важнейших свойств биологических, в частности лесных, систем. Апробация результатов исследований проводилась в условиях юга Среднерусской лесостепи.
Ключевые слова
При сохранении и восстановлении тропических лесных экосистем исследователи в настоящее время сталкиваются с многочисленными трудностями, так как структура тропических лесов очень сложна и специфична. С экологической точки зрения структурная характеристика лесной экосистемы отражает отношение между ее компонентами и окружающей средой. Структурная сложность строения тропических лесов обеспечивает их устойчивость, способность к развитию и выживанию в условиях усиливающихся антропогенных и техногенных нагрузок. Именно поэтому важнейшей задачей современной науки, изучающей тропические леса, является исследование структуры лесных экосистем, что позволит разработать соответствующие эффективные мероприятия для успешного восстановления и сохранения лесов. В статье представлены результаты исследования показателей строения многовидовых древостоев на землях бывшего сельскохозяйственного пользования и землях бывших поселений Вьетнама в парке Кук Фыонг, что позволит разработать эффективные мероприятия для успешного восстановления и сохранения лесов, а также дальнейшего их использования для экономического и социального развития Вьетнама. В процессе исследования определялись следующие показатели: видовой состав растений; высота каждого дерева; диаметр каждого дерева; высота прикрепления нижней живой ветви; проекция кроны каждого дерева; частота деревьев (количество деревьев на пробной площади); густота (численность деревьев на 1 га); сомкнутость полога; источник обсеменения, а также состояние всех деревьев. Проведенное исследование показывает, что на обследованных участках постагрогенных земель и земель бывших поселений необходимо проводить меры содействия для увеличения количества древесных растений для последующего успешного лесовозобновлениия. Таксационные показатели древостоев возобновившихся на землях, ранее испытывавших хозяйственное антропогенное воздействие, имеют разные количественные параметры в зависимости от категории предыдущего пользования. На землях бывших поселений произрастают древостои из категорий деревьев, лучших по качеству, чем на постагрогенных сельскохозяйственных участках. Распределение деревьев по категориям качества по классам высот и диаметра косвенно указывает на большую производительность участков земель, ранее использовавшихся под проживание, а не для ведения сельского хозяйства. Взаимосвязь между средним диаметром и высотой больше выражена для постагрогенных земель.
Ключевые слова
Лесные пожары 2010 года нанесли существенный ущерб не только хвойным насаждениям, но и порослевым дубравам, произраставшим на территории Воронежской области. Авторами статьи, впервые для условий Центрального Черноземья, изучено влияние пирогенного фактора на состояние и вегетативное возобновление дуба черешчатого. Объектами проведенного исследования являлись участки порослевых дубрав, пройденных устойчивым низовым пожаром в 2010 году, расположенные в различных лесорастительных условиях: ТЛУ-Д1 (дубрава сухая); ТЛУ-В2 (суборь свежая); ТЛУ-С2 (суборь сложная свежая). Контролем служили участки, расположенные в этих же выделах, но не подвергавшиеся пирогенному воздействию. Результаты исследования показали наличие положительного воздействия пирогенного фактора на вегетативное возобновление дуба черешчатого, причем более интенсивно порослевая способность проявляется в худших лесорастительных условиях и на участках, где усохшие после пожара деревья были вырублены. Так, на участке, относящемуся к ТЛУ-Д1 (дубрава сухая) количество порослевых побегов, расположенных на удалении от 0,3 до 2 м от пня, составляет в среднем 10 шт., а в условиях субори сложной свежей (ТЛУ-С2) – лишь 5 шт. Сравнение вегетативного возобновления дуба черешчатого на участках, пройденных низовым пожаром, где деревья рубке не подвергались, также показало некоторое преимущество участка, представляющего ТЛУ-Д1, где у ствола в среднем сформировалось 5 шт. порослевых побегов, ТЛУ-В2 – 3 шт., ТЛУ-С2 – 3 шт. В насаждениях, не подвергавшихся пирогенному воздействию (контрольный вариант) независимо от типа лесорастительных условий, вегетативные побеги были отмечены лишь у единичных деревьев. Авторы считают приемлемым в целях лесовосстановления использование вегетативного возобновления, сформировавшегося в послепожарный период
Ключевые слова
Современное состояние лесосеменной базы в России оценивается как неудовлетворительное. В статье рассматриваются объекты семеноводства наиболее перспективной орехоплодной породы страны – кедра сибирского PinussibiricaDuTour в средней тайги Западной Сибири в пределах Ханты-Мансийского автономного округа – Югры и Тюменской области. Изученные постоянные лесосеменные участки располагаются в зоне оптимума произрастания кедра на равнине.Целью исследований являлась оценка таксационной, пространственной и морфологической структур кедровых насаждений на ПЛСУ с разработкой рекомендаций по их дальнейшему формированию. Объекты исследований относились к разнотравному и мелкотравно-зеленомошному типам леса. Изучение структуры кедровых лесов проводилось по стандартным методикам. В результате исследований установлено, что ПЛСУ кедра сибирского из естественных молодняков характеризуются ступенчатой возрастной структурой. Вертикальная структура насаждений достаточно однородна, а горизонтальная характеризуется гетерогенностью. На всех обследованных участках имеются окна в пологе размером более 50 м2, при том что в целом все древостои перегущены – значительно выше рекомендуемого показателя в 150 шт./га. Это позволяет рекомендовать провести прием рубок ухода с целью создания технологических коридоров для сбора шишки. Учитывая приоритет ширины кроны перед протяженностью, следует рекомендовать оставлять при дальнейших приемах рубок формирования на ПЛСУ деревья, начиная со средней ступени толщины. Выявлено, что неустойчивую динамику роста имеют от 30 до 45 % деревьев. За счет этих деревьев и возможно снижение плотности стояния. При этом без четкой селекционной работы будет формироваться ПЛСУ нормальной, а не повышенной, общей семенной продуктивности.
Ключевые слова
Изучена возможность применения природных органических мелиорантов – лесной подстилки в дозе 5, 10, 20 кг/м2 и лесного опада в дозе 10кг/м2 при выращивании посадочного материала сосны обыкновенной в условиях среднесуглинистой дерново-подзолистой почвы. Эффективность применения природных мелиорантов оценивалась по биометрическим показателям, массе надземной части и базисной плотности древесины стволика. Сеянцы распределялись на 4-е группы стандартности: 1. стандартные по диаметру и; 2. стандартные по диаметру и нестандартные по высоте; 3. нестандартные по диаметру и стандартные по высоте; 4. нестандартные по диаметру и высоте. В варианте применения опада доля стандартных сеянцев была выше на 10 %, а вариантах применения подстилки на 20-30 % больше, чем в контроле. Наибольший выход стандартных сеянцев – до 60 % от общего количества сеянцев – наблюдался в вариантах применения подстилки в дозе 10 и 20 кг/м2. Не выявлено значительных различий по величине диаметра корневой шейки у сеянцев сосны соответствующих групп в разных вариантах опыта и по сравнению с контролем. Почти во всех вариантах опыта с применением подстилки и опада высота сеянцев 1-4 групп оказалась достоверно больше, чем в контроле. По массе хвои, массе стволика и общей массе надземной части стандартные сеянцы почти во всех вариантах опыта существенно не отличались от сеянцев в контроле. У сеянцев 1-2-й групп достоверно наибольшие показатели базисной плотности древесины побегов 1-го и 2-го года выращивания были отмечены в варианте опыта с внесением подстилки в дозе 20 кг/м2. Установлено, что по совокупному положительному эффекту оптимальным органическим мелиорантом для почвенных условий проведения опыта можно считать лесную подстилку с дозой внесения 20 кг/м2.
Ключевые слова
Информация о взаимоотношениях дуба и сопутствующих пород (в т.ч. при нарушении сомкнутости полога) необходима для понимания механизмов устойчивости и продуктивности дубрав. Исследованиями охвачен 60-летний период, включающий рубки ухода, массовое усыхание дуба и его восстановление на 8 постоянных пробных площадях в южной лесостепи. Рубки ухода сыграли заметную роль в повышении участия дуба в составе 1-го яруса. Это неблагоприятно отразилось на интенсивности его массового усыхания в связи с повреждением листогрызущими насекомыми. Усыхание дуба не зависело от полноты древостоя и состава пород. Его участие в составе резко снизилось в пользу ясеня. Положение пород в ряду по убыванию доминирования не изменилось: дуб – ясень – липа – клен. В период рубок ухода относительный прирост по запасу сопутствующих пород достиг величины прироста дуба лишь в годы разреживания полога. В годы массового усыхания дуба относительный прирост всех пород был сходным минимальным. Согласно динамике этого показателя, ясень и затем клен – успешные конкуренты дуба за освобождающееся пространство. Липа может конкурировать с дубом лишь при его ослаблении. В вариантах с исходным участием дуба в составе до 61 % и его сумме площадей сечений до 15 м2га-1 усыхание дуба было слабым и умеренным. Снижение прироста дуба с избытком компенсировалось сопутствующими породами, в первую очередь ясенем. При исходных показателях дуба от 72 % и 18 м2га-1 его усыхание было значительно интенсивней, а снижение прироста не было компенсировано.
Ключевые слова
Необходимость создания на Таманском полуострове лесных насаждений многофункционального назначения диктуется сложившейся экологической ситуацией. Лесистость полуострова составляет 1.19 % и является одной из низких на территории Краснодарского края. Площадь земель, вовлеченных в хозяйственный оборот, не превышает 50 % от общей площади полуострова. Повышение лесистости района улучшит экологическую рекреационную ситуацию и позволит вовлечь в хозяйственный оборот не продуцирующие земли. По развитию почвообразовательного процесса Восточное Приазовье можно разделить на три района. В первый объединяются прибрежные песчано-ракушечные отложения с косами, вдающимися в Азовское море. Эволюция почвообразования здесь происходит под действием гидроаккумулятивных процессов бассейна Азовского моря. Во второй район входят пойменные дельтовые зоны, находящиеся на гидроморфной стадии своего развития. В третий район входит Таманский полуостров. Его ландшафты прошли еще более сложный путь развития и в настоящее время находятся на мезо- и палеогидроморфной стадии и включают элементы ландшафтов первого и второго районов. Разный уровень организации естественных ландшафтов требует и различного подхода к созданию в них искусственных лесонасаждений. Эти насаждения должны соответствовать уровню эволюции почвообразования и вписываться в геохимический ландшафт. Представлены многолетние исследования по изучению критериев лесопригодности почв на Таманском полуострове. Рассматриваются различные параметры оценки лесопригодности. Показаны практические агролесомелиоративные аспекты определения конкретной категории непродуцирующих земель. Приводятся рекомендации основных агротехнических приемов лесовыращивания и сортимента древесных и кустарниковых пород для создаваемых лесонасаждений
Ключевые слова
Лесомелиоративные комплексы, представленные защитными насаждениями различных категорий, в условиях Центрального Черноземья имеют сохранность по площади около 600 тыс. га, где в долевом участии линейные насаждения из дуба черешчатого занимают около 23 %. Лесные полосы произрастают в различных почвенно-климатических условиях. Имеется большое разнообразие схем смешения, ширины лесополос, размещения посадочных мест. В ветроломных лесных полосах с участием дуба черешчатого в период 1988-2015 гг. установлено, что лучшие показатели роста в возрасте 32-40 лет главная порода имеет на чернозёме типичном и выщелоченном, чем в других почвенных условиях. В возрасте 32-45 лет различия в таксационных показателях дуба по высоте, диаметру и их приростам составляют около 20 % в пользу насаждений с шириной междурядья 2.5 м по отношению к узким междурядьям (1.5 м). Оптимальным размещением посадочных мест для чистых по составу лесополос из дуба черешчатого является 2.5×0.7-1.0 м с густотой посадки 4.0-6.0 тыс. шт./га. Увеличение ширины насаждения с 15.0-20.0 м до 30.0 м приводит к снижению биометрических показателей роста дуба на 2.5-21.2 %. В средневозрастных лесных полосах при совместном произрастании дуба черешчатого с сопутствующими породами он имеет больше высоту на 22 %, диаметр на 38 % по отношению к насаждениям, где введены только кустарники. Наилучшая лесоводственно-мелиоративная оценка насаждений шириной 7.5-10.0 м, где используется порядное смешение дуба с сопутствующими породами (клён остролистный, липа мелколистная). При выращивании дуба черешчатого в коридорах из быстрорастущих пород ширина междурядий принимается 2.5-3.0 м, отделяются ряды главной породы от быстрорастущей рядами сопутствующих пород.
Ключевые слова
В работе изучены особенности возобновительных процессов растительности на землях, вышедших из хозяйственного оборотав условиях Северного Вьетнама, и на постагрогенных землях Ленинградской области. Рассматриваются ландшафтные особенности Национального парка Кук Фыонг и Ижорского плато.Различия в географическом положении регионов исследования позволяют выделять на контрастном фоне общие закономерности формирования растительного покрова на почвах, сформировавшихся на известняковых материнских породах. Анализируется состояние почв бывших земель сельскохозяйственного использования на карбонатных материнских породах в районах исследования в различных ландшафтных местоположениях. Отмечается высокий уровень плодородия на объектах исследования, сложившийся в результате предыдущего сельскохозяйственного использования данных земель. Проведено исследование видового состава растительности для рассматриваемых регионов. Отмечается, что видовое разнообразие растительных видов высокое, что связано с повышенным плодородием данных участков, сложившимся в результате предыдущего пользования и карбонатной материнской породы в регионах исследования. Сравнительный анализ процессов естественного возобновления на бывших сельскохозяйственных землях на известковых материнских породах показывает, что независимо от географического расположения на данных территориях происходит успешное возобновление аборигенными древесными породами. Данные участки постагрогенных земель являются местообитанием редких видов растительности для регионов исследования
Ключевые слова
Орехи рода Juglans по совокупности полезных свойств являются одними из самых ценных растений планеты, что подтверждается постоянным увеличением занимаемых ими площадей, во всех странах мира, подходящих по климату. Учитывая высокую ценность ореха грецкого, увеличение производства ореха грецкого должно идти не только за счет проведения основных селекционных мероприятий, но и путем смещения сложившейся границы его культивирования в «новые», более северные регионы. Одним из таких регионов, непременно должна являться Воронежская область. В связи с этим, тема работы является актуальной. Объектами исследований являлись насаждения, произрастающие в садах, парках и полезащитных лесных полосах, групповые и одиночные посадки местных форм ореха грецкого, расположенные на территории Воронежской области, возраст которых составлял от 20 до 70 лет. При расчетах использовались официальные данные основных метеорологических станций Воронежской области, применялись общепринятые методики. Результаты обрабатывались при помощи дисперсионного и регрессионного анализа. Прогнозирование возникновения новых районов, пригодных для разведения ореха грецкого основано на существенных климатических изменениях, происходящих в последние годы. Первостепенное внимание уделяется увеличению температурных показателей, поскольку для такого теплолюбивого вида как орех грецкий, недостаточная зимостойкость основной лимитирующий фактор. Кроме того, учитывался показатель увлажнения – ГТК. Согласно проведенным расчетом, при сохранении наметившейся тенденции к потеплению, в 2030-2040 г.г. орех грецкий можно будет выращивать на всей территории Воронежской области, а границы площадей, пригодных для разведения плодовых плантаций будут проходить в пределах 30-40 км от северной границы области. Более того, южная степная зона области в недалеком будущем должна быть ориентирована на создание промышленных плантаций ореха грецкого
Ключевые слова
Выполнена эколого-экономическая оценка искусственных сосновых насаждений пробных площадей, заложенных в Сомовском лесничестве Воронежской области, которая раскрывает сырьевую, а также экологическую их роль с учетом принципов многоцелевого, рационального, неистощительного использования лесных ресурсов. Установлено, что возраст насаждений влияет на продуктивность и величину среднего прироста по запасу, которая является показателем энергии роста древостоев. Величина фитомассы древостоев оказывает влияние на динамику их углерододепонирующей и кислородопродуцирующей функций. Максимальные значения углерода в фитомассе древостоев сосны обыкновенной отмечаются в первых двух пробных площадях (72.6 т/га и 73.4 т/га). В результате снижения продуктивности насаждений запас углерода уменьшается. Сток углекислого газа и эмиссия кислорода находятся в прямой зависимости от величины годичного прироста фитомассы. Биологическая продуктивность недревесной продукции леса на пробных площадях Сомовского лесничества составляет: древесная зелень – 597.1ц/м³ (в том числе: хвоя – 305.4 ц/м³). При расчете экологических показателей установлено, что фитомассой древостоев исследуемых пробных площадей Сомовского лесничества может быть выделено 1318276 кг О₂, 5.68 кг БАВ, пылезадержание составит 29.1 кг.Стоимостная оценка лесных ресурсов равна: древесина – 359.04 тыс. рублей, недревесные лесные ресурсы – 4.46 тыс. рублей, экологические функции – 659139.51 тыс. рублей. Общая оценка древесины, недревесных лесных ресурсов, экологических функций на пробных площадях Сомовского лесничества составила 659503.01 тыс. рублей.На основе их комплексной стоимостной оценки установлено, что наибольшую ценность представляют экологические функции леса
Ключевые слова
В последние годы в связи с резким сокращением сельскохозяйственных площадей все больше внимания уделяется именно сельскохозяйственному направлению рекультивации нарушенных территорий. Вместе с тем, в процессе градостроительной деятельности большое распространение получило использование этих территорий для рекреационных целей. Рекреационное направление рекультивации, то есть создание лесопарковых насаждений, парков, спортивных площадок и других зон для отдыха, не требует нанесения мощного плодородного слоя почвы и выравнивания склонов поверхности. Современный опыт подтверждает возможность включения в планировочные структуры городов не только локальных нарушенных участков, но и больших по площади территорий на основе единой планировочной концепции развития города и пригородных пространств. Проведение рекультивационных работ остается обязательным пунктом по окончанию эксплуатации карьеров. Небольшая часть участка карьера «Белый колодец» является ярким примером этого. На сегодняшний день там обустроен спортивный комплекс (автодром), привлекающий жителей со всей страны на спортивные мероприятия. Таким образом, территория карьера получила вторую общественную жизнь. Направление работ по восстановлению и использованию нарушенных территорий определяется на основе ландшафтно-экологического анализа территории города, пригородной зоны и общей архитектурно-планировочной концепции. Восстановление нарушенных территорий в ряде случаев является основой преобразования планировочной структуры города. Техническая оснащенность ландшафтного строительства на современном этапе развития, а также методы инженерной подготовки территорий дошли до уровня, когда абсолютно любые преобразования реализуемы. Но воплощение этих преобразований зависит от экономических составляющих
Ключевые слова
Для современных условий ведения лесозаготовительной деятельности традиционное повышение транспортно-эксплуатационных показателей лесовозных автомобильных дорог за счет реконструкции, проведения капитального ремонта или осуществления нового строительства становятся практически нереализуемыми. Особенно сильно это отразилось при реализации инвестиционных проектов лесоперерабатывающих производств на территории Свердловской области. В представленной работе был проведен анализ существующих и перспективных схем движения древесного сырья в зависимости от расположения предприятий и существующей дорожной сети. Были исследованы конструктивные особенности дорожных одежд на предполагаемых схемах перевозки древесины, а также структура лесовозной сети. Рассмотрено влияние сезонности на физико-механические характеристики дорожных конструкций. Установлено, что повышение несущей способности асфальтобетонных покрытий и увеличение прочностных показателей грунтов земляного полотна возможно лишь в зимний период года. На основе полученных данных разработаны рекомендации по повышению транспортно-эксплуатационных показателей лесовозных автомобильных дорог применительно к Свердловской области. Были проведены исследования по изучению формирования уплотненного слоя снежного покрова на покрытиях лесовозных автомобильных дорог. Было показано, что на плотность уплотненного снежного покрова влияет интенсивность движения автопоездов, состав транспортного потока и несущая способность дорожных одежд. Установлено, что для нахождения предельных значений толщины уплотненного слоя на покрытии необходимо учитывать износ и испарение снежного покрова в каждые последующие месяцы зимнего периода. Были разработаны рекомендации по оценке значений предельной глубины колеи на покрытии для различных дорожно-климатических подзон Свердловской области. В результате проведенных исследований установлено, что эксплуатация лесовозных автомобильных дорог в уплотненном снежном покрове на покрытии может рассматриваться как повышение их транспортно-эксплуатационных качеств в течении зимнего периода. Представленные исследования позволяют обеспечить увеличение допустимой массы до 55 тонн для транспортных средств, перевозящих древесину
Ключевые слова
На мировых лесных рынках все больше требуют, чтобы процесс производства продукции прошел оценку по схеме добровольной лесной сертификации. В связи с этим предприятия лесной промышленности заинтересованы в получении сертификата с целью её продвижения и повышения конкурентоспособности на экологически чувствительных рынках. В настоящее время в России интенсивно развивается национальная система лесной сертификации PEFC RUSSIA, основанная на международных требованиях и принципах, предъявляемых к ответственному лесоуправлению. По состоянию на июль 2018 года по данной системе сертифицировано более 14 млн га российских лесов. При прохождении процесса сертификации предприятия сталкиваются с разного рода трудностями. Наиболее частые – несоответствие технологий заготовки экологическим требованиям, при которых предприятия вынуждены с большой ответственностью подходить к организации технологического процесса лесозаготовок. Участвующие в процессе машины должны минимально воздействовать на внешнюю среду. Самыми распространёнными в настоящее время являются технология с использованием валочно-пакетирующих машин («канадская») и с использованием валочно-сучкорезно-раскряжевочных машин («скандинавская»). В работе подробно представлены достоинства и недостатки рассматриваемых технологий по отношению к требованиям добровольной лесной сертификации. Отдается предпочтение выбора систем машин, состоящих из харвестера и форвардера, как наиболее правильного с точки зрения выполнения требований разработанных стандартов. Крупные предприятия Красноярского края, имеющие сертификат, преимущественно используют «канадскую» технологию, при которой наиболее сложно соответствовать предъявляемым требованиям лесной сертификации. Для прохождения успешной сертификации на лесозаготовительных участках крупного лесоперерабатывающего предприятия ЗАО «Новоенисейский ЛХК» внедрены коррекционные мероприятия для адаптации существующих технологических процессов под требования международного стандарта. Мероприятия направлены на сохранение подроста и объектов биоразнообразия при использовании валочно-пакетирующих машин. По предложенной технологии сохранение подроста происходит в среднем на 40 % больше, на 20-25 % от общей площади лесосеки оставляются куртины леса и ключевые биотопы. В результате предпринятые меры обеспечивают успешное лесовосстановление, сохранение отдельных ценных элементов леса и участков естественных природных ландшафтов.
Ключевые слова
В работе приведены результаты исследований процесса прессования древесных гранул. Рассмотрено изменение модуля продольной упругости (модуль Юнга) при различном давлении прессования в зависимости от температуры нагрева, влажности и фракционного состава древесных опилок (шихты). В проведенных ранее исследованиях определены зависимости модуля упругости от внешних факторов для древесностружечных и древесноволокнистых плит, изготовленных из измельченных древесных частиц со связующим. В работах различных авторов имеются отдельные данные о зависимости величины конечной плотности и качества спрессованной гранулы от модуля Юнга спрессованной древесной шихты в каналах матрицы цилиндрической формы. При этом вопросы о влиянии давления прессования в зависимости от температуры, влажности и фракционного состава шихты на величину модуля продольной упругости спрессованной древесной шихты без связующих изучены недостаточно. Для определения модуля упругости спрессованной древесной шихты создана экспериментальная установка. В качестве базовой схемы проведения экспериментов выбрана модель деформационного сжатия древесной шихты в фильере матрицы цилиндрической формы. Для шихты различной фракции из древесины ели, сосны и березы выполнено экспериментальное определение модуля продольной упругости. Усилие прессования шихты варьировалось от 100 до 300 кгс. В результате проведенного исследования установлено, что зависимость модуля упругости древесных гранул от усилия прессования линейная; для спрессованной древесной шихты при рабочих давлениях 100-300 кгс в пресс-грануляторе модуль Юнга изменяется в пределах 600-1500 МПа; температура прессования оказывает существенное влияние на величину модуля упругости при значениях до 100-102 ºС, дальнейшее повышение температуры не вносит значимых изменений; при прессовании древесной шихты возникают преимущественно упругие деформации; изменение фракционного состава и влажности древесной шихты на модуль Юнга влияет в меньшей степени, чем температура; качество древесных гранул снижается при влажности древесной шихты 6 % и менее
Ключевые слова
Древесина яблони является ценнейшим материалом и широко используется для изготовления различных изделий, в том числе и высокохудожественных поделок, благодаря своим высоким декоративным и прочностным свойствам (плотности и твердости). Эта древесина является сильноусыхающей и склонна к короблению и растрескиванию, в связи с чем её относят к трудносохнущим породам. Получение качественной высушенной древесины возможно при использовании технологии атмосферной сушки или камерной мягкими режимами, сочетая их с влаготеплообработкой. Поэтому на практике большое значение имеют сведения о кинетике и динамике процесса сушки. Для описания процессов высыхания и увлажнения древесины необходимо знать величину её коэффициента влагопроводности. Влагопроводность древесины зависит от многих факторов: плотности, направления тока влаги, влажности, анатомической структуры, температуры и др. Одним из факторов, оказывающих наибольшее влияние на влагопроводность древесины, является температура. При повышении температуры влагопроводность древесины существенно возрастает вследствие возрастания коэффициента диффузии как пара, так и влаги, находящейся в жидкой фазе. Коэффициент влагопроводности был определен экспериментально методом стационарного тока влаги в тангенциальном направлении для заболонной и ядровой древесины яблони. В результате выполненного исследования установлено изменение коэффициента влагопроводности заболонной и ядровой древесины яблони в интервале влажности от 5 до 25 % и при температуре 20 °С и 60 °С. Определено различие влагопроводности заболонной древесины и ядровой. Полученные результаты позволят произвести аналитические расчеты процессов высыхания и увлажнения древесины, разработать рациональные режимы камерной сушки и рекомендации для технологии атмосферной сушки.
Ключевые слова
Основным недостатком деревянных шпал является малый срок службы по сравнению со шпалами, изготовленными из других материалов. Большое влияние на срок службы и качество деревянных шпал оказывают порода древесины и качество пропитки антисептическими составами. Наибольшее распространение при производстве шпал получила древесина сосны. В настоящее время запасы данной древесной породы в европейской части РФ сильно истощены и на рынке присутствует нехватка сырья, удовлетворяющего требованиям стандартов, предъявляемым к лесоматериалам, идущим на изготовление шпал. Одним из решений данной проблемы является возможность расширения породного состава древесных пород, используемых для изготовления шпал. В настоящее время преобладающей группой пород в Центральном Федеральном округе РФ являются мягкие лиственные породы. Исходя из запаса древесных пород и физико-механических показателей, целесообразно для производства шпал использовать древесину березы. Недостатком данной породы является невысокая биологическая стойкость, недостаточная плотность. Повысить плотность древесины березы можно за счет прессования. Для реализации технологии прессования древесины необходимы сведения о характере исходного сырья. Древесина является биологическим материалом, свойства которого изменяются в стволе дерева. В результате выполненного исследования установлено изменение влажности и плотности древесины по высоте ствола дерева, которая составляет для древесины берёзы 2.11 % на каждый метр высоты ствола. На основании этих данных для комлевой, средней и вершинной частей ствола и с учетом требуемой конечной плотности прессованной древесины для производства шпал была рассчитана начальная толщина брусьев и необходимая степень их прессования. Это позволило получить однородную плотность прессованной древесины шпал и снизить расход сырья для производства шпального бруса с учетом его местоположения в стволе дерева.
Ключевые слова
В последние годы в практике настила полов жилых домов в качестве настилающего слоя используют не штучный паркет, а паркетные доски. Доска часто представляет собой основу из древесно-стружечной плиты (ДСтП), на которую наклеивается холодным способом специально полученный на вертикально-раскроечных станках тонкий лист (ламель) древесины ценных пород. При длительной эксплуатации паркетных досок, уложенных на деревянные лаги, может иметь место два варианта разрушения досок, представляющих собой дефекты досок в связи с падением прочности досок и сокращения длительности их эксплуатации. В одном (открытом) варианте происходит отслаивание ламелей от поверхности ДСтП. В этом случае центральная часть ДСтП (по ее толщине) не разрушается из-за сдвига древесных частиц центрального слоя плиты. Это значит, что прочность склеивания ламели с поверхностью плиты ниже предела прочности ДСтП в направлении перпендикулярно пласти плиты. В этом случае доску надо заменить. В другом (закрытом) варианте отслаивания ламели не наблюдается, но из-за длительной эксплуатации досок происходит невидимое (закрытое) разрушение центральной части ДСтП (по ее толщине), что тоже является дефектом доски (увеличивается ее прогиб, наблюдается скрип доски), сокращается длительность ее эксплуатации, хотя при этом доску меняют редко.Целью нашей работы являлось определение рационального соотношения компонентов клеев при склеивании облицовочной ламели с основой паркетной доски и характера разрушения доски.В результате работы установлено следующее. При склеивании ламели дуба с основой из ДСтП рациональное соотношение компонентов клея следующее. Содержание отвердителя (хлористого аммония) в смоле КФ-Ж необходимо поддерживать на уровне 1.0 %, а ПВАД на уровне 10 % от массы жидкой смолы (66 %-й концентрации). Даже при рациональном соотношении компонентов клея доски пола с ламелью из дуба могут издавать скрип, поскольку разрушение образцов происходило по ДСтП. Доски же с ламелью сосны могут издавать скрип, может происходить и отслаивание ламели от поверхности ДСтП (с необходимостью последующей заменой ламели), поскольку характер разрушения образцов наблюдается смешанный. Ключевые слова: паркетная доска, ламель, клей, древесно-стружечная плита.
Ключевые слова
В связи с совершенствованием технологий возделывания различных культур изменяются и способы предпосевной подготовки семян. Наиболее перспективными в настоящее время являются способы дражирования, минидражирования и инкрустации. Рассмотрены основные этапы развития способов предпосевной подготовки семян, отмечены их особенности и факторы, влияющие на прорастание семян: толщина оболочки драже и его состав, почвенные и погодные условия в период сева. Для определения математической модели влияния вышеуказанных факторов на прорастание семян была использована теория планирования эксперимента. Выбор лучших вариантов опыта осуществлялся с позиции обобщенного критерия оптимальности и функции желательности ранее используемых при оптимизации процессов деревообработки. Объектом исследований являлись семена гибрида сахарной свеклы отечественной селекции Каскад. Для оценки качества предпосевной подготовки были выбраны показатели энергии прорастания и лабораторной всхожести семян. Полевые и лабораторные опыты проведены в 2016-2017 гг. отделом семеноводства и семеноведения ФГБНУ «ВНИИСС им. А.Л. Мазлумова». При проведении лабораторных исследований в качестве варьируемых параметров были выбраны влажность почвы от 12 до 24 %, толщина оболочки драже – до 1.0 мм, концентрация связующего вещества – от 6.0 до 10.0 л/т. Для моделирования предпосевной подготовки семян способами дражирования, минидражирования и инкрустации свеклосемена шлифовались со снятием околоплодника на 10-20 %, 20-30 % и 30-40 %. Результаты экспериментальных исследований в натуральных значениях и в соответствии с используемой функцией желательности показали, что при наименьшей влажности почвы лучшие результаты имели инкрустированные и минидражированные семена. На основе экспериментальных данных рассчитана математическая модель процесса прорастания семян при различных способах предпосевной подготовки семян и влажности почвы в виде уравнений регрессии второго порядка. Анализ коэффициентов регрессии позволил установить значимость исследуемых факторов и их взаимосвязь
Ключевые слова
Выбор технологии и технических средств для сепарации семян перед посевом или хранениемформируется на основании аналитической информации о применении решетной, безрешетной и оптической технологий в науке и практике искусственного лесовосстановления. Основанием для проведения исследований является необходимость нахождения четкого критерия применимости альтернативных методик сепарации лесных семян в сравнении с традиционными. В качестве методов исследования использовались структурно-функциональное моделирование и SWOT-анализ. Установлено, что применение того или иного способа механизированной сепарации семян в структуре затрат на искусственное лесовосстановление должно складываться в зависимости от вида древесной породы, назначения полученного семенного материала, экономической эффективности применения конкретного способа сепарации в определенных условиях, условий лесохозяйственного регламента, возможностей (наличия кадрового резерва, технических средств и пр.) и временного диапазона применения способа сепарации, наибольшей вероятности получения положительного результата. SWOT-анализ показывает, что основным внешним вероятным фактором, затрудняющим использование решетной и безрешетной технологий, является технологический переворот. Современный уровень развития оптической технологии, основанной на спектрометрических показателях семян, и возможность создания малоэнергоемких технических средств, базирующихся на применении современных оптических комплектующих, прогнозирует в будущем постепенную замену технологий. Тем не менее, в дальнейшем необходимо ответить на следующие вопросы: насколько согласованы мнения ученых о целесообразности использования технологий сепарации? Каковы априори основные критерии, влияющие на эффективность применения оптической технологии?
Ключевые слова
В существующих конструкциях лесных сеялок для заделки бороздок с высеянными семенами наибольшее применение нашли шлейф-боронки, представляющие собой набор соединенных между собой колец, которые не в полной мере отвечают предъявляемым к ним требованиям. Поэтому усовершенствование и обоснование конструктивных параметров устройств, предназначенных для заделки семян почвой, представляет интерес для специалистов лесного хозяйства. Для решения этой проблемы разработана математическая модель, описывающая процесс заделки семян почвой предложенной конструкцией загортача, выполненной в виде двух V-образных полозков, с нижней стороны которых прикреплены прутки.В результате разработанной математической модели процесса заделки бороздки с семенами почвой получена модель, учитывающая действующие на элементы почвы силы и позволяющая с высокой детализацией и пространственным разрешением исследовать процесс работы загортача. Разработанная компьютерная программа для моделирования заделки семян почвой является достаточно адекватной и позволяет детально исследовать процесс заделки семян и обосновать оптимальные конструктивные и технологические параметры загортача. Проведена проверка работоспособности разработанной модели и ее оценка на основе базового компьютерного эксперимента с учетом наиболее характерных параметров загортача и почвы. В результате проведенных исследований получены исходные данные для разработки усовершенствованных конструкций устройств, предназначенных для заделки лесными сеялками семян почвой.
Ключевые слова
Рассмотрено влияние тягово-сцепного устройства (ТСУ) на безопасность и плавность движения лесовозного автомобиля с прицепом (ЛАП). Описаны последствия возникающих неисправностей в ТСУ при эксплуатации ЛАП по лесовозным дорогам с неровностями. Обоснована перспективность направления повышения эффективности ЛАП путем использования конструкции ТСУ с рекуперативным механизмом, и на этой основе сформулирована цель исследования. Предложена классификация основных узлов ТСУ, более полно отражающая все многообразие их конструктивных решений. Представлены общие и специфические требования, предъявляемые к ТСУ ЛАП. Особое внимание уделено гибкости ЛАП, неудовлетворительная работа которой при движении ЛАП по неровным лесовозным дорогам приводят к серьезным поломкам ТСУ и автомобиля в целом. Представлена принципиальная схема сил, действующих на звенья ЛАП в процессе движения по лесовозной дороге. Рассмотрены основные конструктивные и эксплуатационные параметры, оказывающие влияние на возникающие в ТСУ нагрузки. Приведены зависимости влияние коэффициента весовой характеристики и скорости движения ЛАП на возникающие нагрузки в ТСУ. Описано влияние направления усилий в ТСУ на складывание ЛАП при торможении. На основе выявленных недостатков рассматриваемых конструкций ТСУ типа крюк-петля предложена принципиально новая схема ТСУ с механизмом рекуперации энергии. Добавление в конструкцию ТСУ дополнительной степени свободы позволит снизить негативное воздействие на водителя ЛАП колебаний при движении по неровностям дороги, что позволит улучшить условия его работы. Усовершенствована конструкция гидропривода лесовозного автомобиля (ЛА), включающая в себя механизм рекуперации энергии в ТСУ. Выявлено, что эксплуатация ЛАП, оснащенного этим гидроприводом, позволит существенно снизить расход топлива и сократить токсичность выхлопных газов
Ключевые слова
Статья посвящена проблемам эксплуатации колесных лесозаготовительных и дорожных машин в сложных условиях леса, направленным на снижение уплотнения почвы при вертикальном и горизонтальном воздействии колесных движителей на почвенный покров при многократных проходах по лесосеке. Лесозаготовительные и дорожные машины работают в сложных условиях эксплуатации, особенно в период распутицы, способствующей образованию колеи и микрооврагов, смыванию слоя почвы различной толщины, на восстановление которого необходимо продолжительное время. Развитие прогрессивных технологий выполнения лесосечных работ, уровень механизации ручного труда и порядка выполнения технологических операций будут определяться рациональными техническими решениями, заложенными в конструкцию узлов и агрегатов колесных движителей лесозаготовительных и дорожных машин на этапе проектирования для широкого внедрения в лесозаготовительное производство. Значительное влияние на производительность лесозаготовительных и дорожных машин оказывают тяговые показатели колесных движителей, повысить которые возможно за счет применения в их конструкции новых технических решений. При проведении теоретического анализа теории взаимодействия колесного движителя и опорной поверхности и экспериментальных исследований необходимо рассчитать рациональные параметры колесных движителей с целью увеличения тяговых показателей для движения по деформируемым опорным поверхностям. Тяжелые условия эксплуатации лесозаготовительных и дорожных машин предъявляют повышенные требования к трансмиссиям и колесным движителям, техническим характеристикам, влияющим на показатель эффективности применения, к способности преодолевать препятствия в виде мощных корневых систем различных пород деревьев и порубочных остатков для длительного движения по сложно-пересеченной местности с оптимальной скоростью. Эти свойства в значительной мере определяются тем, насколько эффективно происходит распределение мощности и крутящего момента между ведущими колесами в целях повышения тяговых показателей и снижения затрат мощности на движение. Таким образом, серьезной и актуальной является проблема создания лесозаготовительных и дорожных машин с улучшенными тяговыми показателями для эффективной эксплуатации в различных климатических зонах и на лесосеках с низкими физико-механическими свойствами почвогрунтов при выполнении технологических операций по освоению труднодоступного лесосечного фонда в разнообразных условиях Российской Федерации. Дан обзор применения в конструкции ходового оборудования дорожных машин и лесозаготовительных форвардеров-сортиментовозов однотипных по конструкции балансирных (тандемных) тележек привода ведущих колес, а также варианты повышения тяговых показателей машин
Ключевые слова
Применение современных технологий на рубках ухода и высокопроизводительных агрегатных машин приводит к экологическим проблемам, в частности к снижению качества и продуктивности древесины на этапе сплошных рубок. В статье рассматриваются методики определения экологического ущерба при проведении рубок ухода и их влияние на продуктивность древесины на этапе сплошных рубок. Многие методики устарели и не отражают многофункциональность современных технологий и новых высокопроизводительных агрегатных машин. В статье показана необходимость применения комплексной методики эколого-экономической оценки сортиментной технологии заготовки древесины на рубках ухода с учетом «дальнего» и «ближнего» эффектов для расчета показателей технологических операций и эффективности агрегатных машин, наличие таких факторов рыночной экономики, как конкуренция в борьбе за рынки сбыта, целесообразность инвестирования в новую технику и распределение финансовых средств, востребованность древесины, поиск лучших решений. Показана необходимость учета как ближнего, так и дальнего эффекта от применения сортиментной технологии заготовки древесины. В результате исследований выявлено, что основное влияние на угнетение роста деревьев оказывает ходовой аппарат агрегатных машин. Приведенная в статье методика позволяет определять как «ближний», так и «дальний» эффект при проведении рубок ухода
Ключевые слова
В статье представлены основные положения, на которые следует опираться при разработке конструктивных решений приводных узлов лесохозяйственных машин включающих в свою конструкцию предохранительные устройства позволяющих защищать их по крутящему моменту. Отмечено, что особое внимание при конструировании необходимо уделять снижению динамических нагрузок, возникающих в процессе нормальной эксплуатации в течение всего времени работы ротационной лесохозяйственной машины и возникающих при перегрузках в результате срабатывания их предохранительных устройств. Показано, что предохранительные устройства необходимо устанавливать как можно ближе к рабочему органу или непосредственно в нем, без изменения кинетической энергии движущих масс фрезерного барабана. Так же представлены и описаны основные характеристики и виды неметаллических упругих элементов, которые в совокупности с фрикционными элементами, представляющими собой отдельные вкладыши, позволяют преобразовывать обычные предохранительные устройства в упругопредохранительные, и следовательно в дальнейшем применяться при создании новых конструкционных решений ротационных лесохозяйственных машин с активными рабочими органами и их предохранительными устройствами позволяющими уменьшать жесткость и диссипацию системы с достаточной простотой и наименьшими затратами