close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1618.ОЦЕНКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ ДЕКОРАТИВНОЙ ДРЕВЕСИНЫ ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Л-ззчо-i
На правах рукописи
ХАКИМОВА ЗУЛЬФИЯ ГАЗЬЯНОВНА
ОЦЕНКА И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ РЕСУРСОВ
ДЕКОРАТИВНОЙ ДРЕВЕСИНЫ
ЛИСТВЕННЫХ ПОРОД
В УСЛОВИЯХ СРЕДНЕГО ПОВОЛЖЬЯ
Специальность 03.00.32 - «Биологические ресурсы»
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата сельскохозяйственных наук
Йошкар-Ола - 2004
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Работа выполнена в Марийском государственном техническом
университете
Научные руководители:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Котов Михаил Михайлович
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Денисов Сергей Александрович
Официальные оппоненты:
доктор сельскохозяйственных наук,
профессор Пчелин Виктор Ильич
кандидат сельскохозяйственных наук
Краснобаева Клавдия Владимировна
Ведущая организация:
Главное управление природных ресурсов
и охраны окружающей среды
МПР России по Ульяновской области
Защита состоится «10» марта 2004 г. в 13 часов 00 мин. на заседании
диссертационного совета Д 212.115.01 в Марийском государственном
техническом университете по адресу: 424000, Республика Марий Эл,
г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, Факс (8362) 410872.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Марийского госу­
дарственного технического университета
Автореферат разослан « 3 y>#vfaUL-
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор технических наук
2004 г.
Поздеев А.Г.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы обусловлена необходимостью рационального
использования биологических ресурсов, в том числе и ресурсов аномаль­
ной декоративной древесины. В настоящее время лесное хозяйство ори­
ентировано на выращивание однородного, равнослойного по текстуре,
сырья. Все отклонения в строении древесины от видовой нормы относят
к разным видам «пороков». Декоративная древесина наростов, несмотря
на длительную историю применения её в сувенирном производстве, при
рубках леса идет в отходы сразу на лесосеке, либо выбраковывается на
нижнем складе, хотя она может быть использована в производстве особо
ценного облицовочного материала. Оценка естественных ресурсов нарос­
тов и применение их в деревообрабатывающей промышленности позво­
лит рационально использовать данный ресурс и разнообразить ассорти­
мент декоративного облицовочного материала.
Цель и задачи исследования. Целью исследования являлась оценка
ресурсов декоративной древесины наростов в Среднем Поволжье, анализ
распределения деревьев березы карельской по категориям узорчатости в
культурах, получение шпона из декоративной древесины и выявление
закономерностей изменения его толщины и качества.
Для реализации этой цели был поставлен следующий ряд задач:
1. изучить закономерности встречаемости деревьев с наростами в раз­
ных типах лесорастительных условий;
2. провести количественную оценку деревьев с наростами;
3. проанализировать распределение деревьев березы карельской по
категориям узорчатости в культурах Республики Марий Эл и Ульянов­
ской области;
4. провести эксперимент по получению шпона из декоративной дре­
весины и оценить его качество.
Научная новизна полученных результатов работы заключается в ви­
де закономерностей встречаемости деревьев с наростами; регрессионных
зависимостей размеров наростов от диаметра ствола дерева; закономер­
ностей роста деревьев березы карельской разных категорий узорчатости в
культурах Республики Марий Эл и Ульяновской области; множествен­
ных регрессионных моделей для толщины и шероховатости шпона из
аномальной декоративной древесины.
Практическое значение работы. На основе полученных научных ре­
зультатов рекомендованы производству:
- методика поиска'нарткггов (капов и сувелей^
j
ЦНБ МСХА
| фонд .научной литературы
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
4
- технология формирования культур березы карельской с целью по­
вышения в них выхода узорчатой древесины;
- ргжимы прогревания древесины каповых наростов для получения шпона.
Обоснованность и достоверность результатов работы обеспечива­
ются стандартными методами исследования; повторностью эксперимен­
тов, позволившей обеспечить воспроизводимость данных; массовостью
экспериментальных данных; математической обработкой полевых мате­
риалов с разработкой математических моделей и критериев достоверно­
сти различий между сравниваемыми вариантами.
Личное участие автора. Автор лично участвовала в составлении
программы и методики исследований, изучении литературы по теме, сбо­
ре и обработке экспериментального материала, формулировании выводов
и предложений, подготовке публикаций.
Положения, выносимые на защиту.
1. Оценка' ресурсов декоративной древесины наростов в Среднем
Поволжье.
2. Анализ распределения деревьев березы карельской по категориям
узорчатости в культурах Республики Марий Эл иУльяновской области.
3. Технологические аспекты повышения качества шпона из декора­
тивной древесины.
Апробация работы. Основные положения и результаты исследова­
ний доложены на Международной конференции молодых ученых «Леса
Евразии в третьем тысячелетии» (Москва, 2001), Международной конфе­
ренции «Плодоводство, семеноводство, интродукция древесных расте­
ний» (Красноярск, 2001, 2002), Международной конференции «Расти­
тельные ресурсы для здоровья человека (возделывание, переработка,
маркетинг)» (Москва - Сергиев-Посад, 2002), Всероссийской конферен­
ции «Таксация леса на рубеже веков: состояние и перспективы развития»
(Санкт Петербург, 2001), Ш Всероссийской научно-практической конфе­
ренции Экология и ресурсо - и энергосберегающие технологии на пред­
приятиях народного хозяйства (промышленность, транспорт, сельское
хозяйство) (Пенза, 2003), ежегодных научных конференций профессор­
ско-преподавательского состава Марийского государственного техниче­
ского университета (Йошкар-Ола, 2001, 2002,2003).
Публикации. По материалам исследований опубликовано 7 работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 193
страницах машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, за­
ключения, библиографического списка из 169 названий, из них 14 на
иностранных языках, включает 19 таблиц, 28 рисунков, 10 приложений.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
5
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА
Наросты лиственных видов и береза карельская, как источник декора­
тивной древесины, давно привлекают внимание ученых всего мира.
Ряд исследователей считает, что декоративная древесина - это явле­
ние патологическое (Hintikka, 1922; Vailionis, 1935; Яковлев, 1949; Сакс,
Бандер, 1973, 1975; Артамонов, 1975; Перелыгин, 1971; Петерсон, Вита­
ла, 1971; Дрейман, 1974; Вакин, Полубояринов, Соловьев, 1980). Другие
утверждают, что декоративная древесина - биологически полезное свой­
ство, сформировавшееся в процессе эволюции (Соколов, 1939, 1948;
Heikinheimo, 1951; Vaclav, 1961; Яблоков, 1962; Багаев, 1965; Махнев,
1966; Козьмин, 1970; Любавская, 1978; Евдокимов, 1989; Курносов, 1997;
Коровин, Новицкая, Курносов, 2000; Коновалов, 2000,2003).
В отдельных регионах России и за рубежом накоплен эксперимен­
тальный и производственный опыт воспроизводства карельской березы
семенным и вегетативным путем. Встречаются материалы о размноже­
нии каповой березы (Соколов, 1950; Heikinheimo, 1951; Багаев, 1965;
Любавская, 1978; Ермаков; 1986;Сакс, Бандер, 1970; Козьмин, 1965,1970;
Яскина, 1969; Аблаев, 1985; Погиба, 1986; Лаур, 1987, 1989; Пархоменко,
1988; Евдокимов, 1989; Курсонов, 1991, 1998; Савельев, 1992; Машкина,
Табацкая, Исаков, 2000).
Шпон из декоративной древесины иноземных пород, не имеющей
отклонений в строении от видовой нормы, применяется при изготовле­
нии мебели в качестве облицовочного материала. Аномальная декора­
тивная древесина в лучшем случае используется в сувенирном произ­
водстве, в худшем - остается на лесосеке или отправляется на нижнем
складе в дрова (Соколов, 1939; Онищенко, Борисюк, 1976; Пермннова,
1984; Барадулин, 1986; Любавская 1989, 1996).
Применительно к условиям Среднего Поволжья данных об изучении
наростов, как источника декоративной древесины, и их количественной
характеристики нет. Не найдены материалы и об анализе на декоратив­
ность древесины культур карельской березы в Республике Марий Эл.
Отсутствуют сведения о производстве шпона из каповой древесины, его
качестве и использовании.
2. ПРОГРАММА, МЕТОДИКА, ОБЪЕКТЫ
И ОБЪЕМ ИССЛЕДОВАНИЙ
В программу исследований вошли следующие вопросы:
1. Оценка ресурсов декоративной древесины наростов в Среднем Поволжье.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
6
2. Анализ распределения деревьев березы карельской по категориям
узорчатости в культурах Республики Марий Эл иУльяновской области.
3. Технологические аспекты повышения качества шпона из декора­
тивной древесины.
Для оценки ресурсов декоративной древесины был проведен учет де­
ревьев с наростами, во время которого отмечали таксационные и лесоводственные показатели насаждений, тип наростов, их количество, размеры
и расположение на стволе.
Типы лесорастительных условий приняты по П.С. Погребняку (1955),
тип леса - по В.Н. Сукачеву (1972).
Согласно ГОСТ 2140-81 «Пороки древесины. Классификация, терми­
ны и определения, способы измерения» у наростов измеряли длину, тол­
щину, дополнительно ширину. Если на дереве было несколько наростов,
то размеры замеряли у среднего экземпляра, выбранного на высоте до 2 м
от поверхности земли.
Исследование частоты встречаемости деревьев с наростами проведе­
но на маршрутных ходах протяженностью 90,2 км, проложенных по тер­
ритории Учебно-опытного лесхоза МарГТУ. Деревья с наростами изуча­
ли также и в других лесхозах Республик Марий Эл, Чувашии и Ульянов­
ской области, в зеленых насаждениях Среднего Поволжья.
Объектом исследования являлись четыре вида древесных растений:
береза повислая (Betula pendula Roth.), липа мелколистная (Tilia cordata
Mill.), ольха черная (Alnus glutinosa Gaertn.), клен ясенелистный (Aser
negundo L.). Данный круг пород обусловлен наибольшей частотой встре­
чаемости на них наростов. Всего было обследовано 663 дерева с наростами.
Изучение распределения деревьев березы карельской по категориям
узорчатости проведено летом 2001 года на пяти участках с культурами в
лесхозах Республики Марий Эл и Ульяновской области.
На участках проведен сплошной перечет деревьев, у которых оцени­
вали неровности на поверхности ствола методом «пальпации» (Евдоки­
мов, 1989). По внешнему проявлению неровностей на поверхности ствола
в культурах было выделено 6 категорий деревьев. У деревьев каждой ка­
тегории были взяты модели на ход роста и оценен объем декоративной
древесины ксилометрическим методом. Всего было изучено 1945 деревь­
ев березы карельской.
В основу решения третьего вопроса программы заложен трехфакторный управляемый эксперимент, целью которого было выявление законо­
мерностей изменения толщины и качества шпона полученного из капо­
вой древесины.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
7
Был изготовлен суппорт, несущий нож и прижимную линейку, и ус­
тановлен на действующий строгальный станок в лаборатории кафедры
машиностроения и материаловедения Марийского государственного тех­
нического университета.
Образцы древесины капов липы мелколистной, ольхи черной, клена
ясенелистного и березы карельской, размером 50 х 50 х 40 мм, подЕергали различным режимам гидротермической обработки, а затем строгали
при разной скорости резания. У полученного шпона оценивали толщину,
шероховатость, цельность.
Методику измерений и аппаратуру выбирали согласно действующим
ГОСТам 6507 - 90 «Микрометры. Технические условия» и 15612 - 85 «Изде­
лия из древесины и древесных материалов. Методы определения парамет­
ров шероховатости поверхности». Толщину шпона измеряли микромет­
ром МКО - 25, в трех точках по диагонали образца, с погрешностью из­
мерения - 0,01 мм. Шероховатость шпона (Rm) определяли индикаторным
глубиномером И 405. На каждом образце проводили десять измерений.
Цельность шпона оценивали визуально с помощью подсвечивающей ус­
тановки. Изучено 336 образцов шпона.
Весь экспериментальный материал обработан на ПК стандартными
методами математической статистики с использованием пакетов при­
кладных программ Excel и Statistica
3. РЕСУРСЫ ДЕКОРАТИВНОЙ ДРЕВЕСИНЫ НАРОСТОВ
Наросты делятся на две группы: сувели и капы. Сувели - наросты с
гладкой поверхностью и более или менее правильным строением древе­
сины. Капы - наросты с неровной поверхностью, покрытые выступами и
впадинами, свилеватым строением древесины. Образование капов связа­
но с развитием многочисленных спящих почек (Козьмин, 1962; Перелыгин Уголев, 1971; Коровин, Новицкая, Курносов, 2002)
Одним из факторов, влияющих на частоту встречаемости деревьев с
наростами, является тип лесорастительных условий. Исследования пока­
зали, что количество деревьев с наростами в суборях составляет в сред­
нем 0,18 шт/га, а в сураменях 0,53 шт/га.
В суборях число деревьев с наростами меняется от 0,13 шт/га до
0,24 шт/га. На стволах деревьев встречаются чаще сувели, чем капы. Од­
нако, в заболоченных ТЛУ (В5, и С.) деревьев с капами больше в два с
лишним раза, чем с сувелями.
Больше всего деревьев с капами и с сувелями наблюдается в ТЛУ
С2 - 1,19 шт/га. С нарастанием влажности в сураменях наросты на по-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
верхности ствола встречаются реже, в Cs их 0,07 шт/га. Эта тенденция
одинакова для деревьев с капами и с сувелями (табл. 1).
Дисперсионный анализ показал, что частота встречаемости деревьев с
наростами на территории Учебно-опытного лесхоза МарГТУ на 25,0%
обусловлена богатством почвы и на 57,2% взаимодействием плодородия
и влажности почвы (типом лесорастительных условий).
Таблица 1 - Частот* встречаемости деревьев с наростами
в разных типах лесорастительных условие
Обследован­
ная плошадь
древостоя, га
52,4
49,0
38,7
27,5
73,5
44,7
34,3
40,7
360,8
в
В32
В4
в5
с3
с,
с,
cs
Итого
капы,
шт
1
2
2
3
33
14
4
2
61
Количество деревьев с наростами
капы,
суве­
всего,
сувели,
шт/га
ли, шт
шт/га
шт
9
10
0,02
0,17
10
12
0,04
0,20
3
5
0,05
0,08
1
4
0,11
0,04
54
87
0,45
0,74
14
28
0,31
0,31
4
8
0,12
0,12
I
3
0,05
0,02
96
157
-
всего,
шт/га
0,19
0,24
0,13
0,15
1,19
0,62
0,24
0,07
-
Наличие наростов у древесных пород с возрастом увеличивается.
Распределение типов наростов по древесным породам показано в табл. 2.
Таблица 2 - Встречаемость наростов у деревьев разных видов
Тип нароста (шт./ %]
Вид
капы
капокорни
сувели
капы и
капокорень
капы и
сувели
3
всего
Береза
повислая
62
29,5
3
1,4
142
67,6
-
Липа
мелколистная
73
63,5
36
31,3
6
5,2
-
-
115
100
Ольха черная
27
34,6
46
59,0
5
6,4
-
-
78
100
Клен
ясенелистный
100
38,5
128
49,2
_3_
U
29
11,2
-
260
100
2)0
100
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
9
На деревьях березы повислой встречаются единичные калы и сувели
или капы по поверхности ствола и на ветвях. Обнаружено дерево березы
повислой с диаметром ствола 70 см, на его поверхности было 110 капов,
со средним размером 20 х 15 х 7 см. Единичные капы расположены, как
правило, в нижней части ствола на высоте от 0 до 1 м. Вверх по стволу раз­
меры капов уменьшаются. У сувелей такой закономерности не наблюдается.
На дереве липы мелколистной встречается до 4 капов, которые распо­
ложены на высоте от 0 до 1,5 м. Максимальное число капов, найденное
нами на одном дереве, составило 23 шт.
На деревьях ольхи черной обычно бывает по одному капу у корневой
шейки на высоте от 0 до 0,5 м. Около 30% особей с капокорнями - дере­
вья двойчатки.
Часто наросты образуются на клене ясенелистном - интродуценте, исполь­
зуемом в озеленении. На поверхности его ствола в среднем бывает 7-8 капов,
но их может быть и больше, до 50 штук. Расположены стволовые капы, как
правило, на высоте от 0 до 1,5 м. Они часто окольцовывают ствол, создают
муфты, а иногда срастаются с капокорнем, образуя монолит вокруг ствола.
Размеры наростов варьируют в широких пределах (табл. 3).
Таблица 3 - Варьирование типов наростов по размерам (см)
Капокорни
Сувели
min j di.3 |
max
d|.3| min |di,3
Береза повислая
12
3x2x1 | 80 20x18x12 34 |58x20x15 | 54 | 100x30x20 | 22 | 3x3x2 | 80
Липа мелколистная
20
3x3x1 | 40 50x42x13 20 | 40x10x5 | 50 | 110x50x25 | 30 | 3x4x2 | 40
Ольха черная
.0
10x7x2 |22 36x18x7 26 | 48x10x2 | 28 | 148x61x40 | 18 | 10x7x4 | 22
Клен ясенелистный
14
3x3x2 f 60 45x22x7 8 | 12x6x2 | 36 | 150x40x40 128 | 3x3x3 | 40
Клен ясене1шстный (капы и капокорень одновременно)
18
|
5x5x3 |б0 86x33x13 20 | 38x24x8 | 60 | 180x40x401 |
Примечание d и диаметр дерева на котором обнаружен нарост (см)
du
min
Капы
|du
max
d|,31
max
94x80x30
19x24x6
32x20x7
24x26x28
Самые большие стволовые капы обнаружены у липы мелколистной и
клена ясенелистного, который имел одновременно капы и капокорень.
Наибольший капокорень найден у клена ясенелистного при росте на
нем капов и капокорня одновременно, а наиболее крупный сувель имело
дерево березы повислой.
Диаграммы частот встречаемости наростов с разным объемом (рис. 1)
свидетельствуют о выраженной положительной асимметрии.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
10
а)
100-г^У
ЯБ ИЛп ПОл.ч Е К п -
908070
в» X
60
о- s
50-
л
^и
-
-
:
•
«щ
X;
40-
I
:
302010
yj
0
0.1-3,5
J1
1
L
_Э— -
3,6-27,0
27,1-45,0
Объем капов, дм
б>
I
0,1-3,5
3,6-27,0
27,1-125,0
Объем капокорней, дм
0,1-3,5
3,6-27,0
27,1-125,0
Объем сувелей, дм
125,0-362,0
3
125,1-362
3
Рис. 1. Частота встречаемости наростов с разным объёмом:
а) для капов; б) для капокорней; в) для сувелей
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
11
20
-QeBef""o°o4
10
20
30
40
t-^-°—»
60
60
70
80
диаметр ствола дерева, см
у=0,О8ОО5 хМ61; R2=0,7518; Lim [12-88];
у=0,4601 х0'855; R2=0,7435; Lim [12-88];
20
30
40
SO
Диаметр ствола дерева, см
60
у=3,9513 х0'8105; R!=0,9433; Lim [18-64];
у=0,9732х°-85'м; R4>,8635; Lim [18-64];
у=0,5572 хОЛ292; R2=0,7106; Lim [18-64]
3)
60
х
"
50
1
40
в
Ой
Ф
ю
п,,уО
S- зо оа
о. 20 од
ф
S
а
Ю
°15*°0
0
0
Дд
__,-*- д
*s*hV**«*373'k~"'r*
ДС
О
0
0
•
Л "Ц*
<*
3 ^
,.ft°
'gTo'O ° ° Л
10
20
30
40
50
60
70
80
90
диаметр ствола дерева, см
у=0,0002 х3-0,0293 х2+1,3689 х; R2=0,519; Lim [18-80];
у=0,0004 х3-0,0404 х2+1,5155 х; R2=0,7OO; Lim [18-80];
у=0,0001 х'-0,0154 х2+0,5815 х; R2=0,668; Lim [18-80]
Рис.2. Математические модели размеров наростов в связи с диаметром деревьев:
1) для капов на березе повислой; 2) для капокорней на липе мелколистной;
3) для сувелей на березе повислой; а - ширина; в - длина; с - толщина наростов;
х - диаметр ствола дерева; у - размеры наростов
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
12
У деревьев березы повислой более 90% капов имеют объем от 0,1 дм
до 3,5 дм3, оставшаяся часть - от 3,6 дм3 до 8,0 дм3. Можно предполо­
жить, что капы у березы повислой либо возникают в более позднем воз­
расте, либо медленнее растут, чем у других видов. У липы мелколистной
капы с объёмом от 0,1 дм3 до 3,5 дм3 составляют 76,7 %, а 23,3% капов
имеют объем от 3,6 дм3 до 27,0 дм3. У ольхи черной объемы капов варьи­
руют в тех же пределах, их доля в обеих группах практически одинако­
вая. Самые большие стволовые капы (45 дм3) найдены на деревьях клена
ясенелистного.
Озъем капокорней изученных древесных пород меняется от 0,1 дм до
362,0 дм3. Наибольшую часть составляют капокорни с объёмом от 3,6 дм до
27,0 дм3. Чаще всего крупные капокорни встречаются у клена ясенелистного.
Объем сувелей менялся от 0,1 дм3 до 226 дм3, с его ростом частота
встречаемости сувелей падает.
На рис. 2. представлены кривые зависимости размеров наростов от
диаметра ствола дерева и аппроксимирующие их уравнения.
На всех графиках видно, что размеры наростов связаны, в первую
очередь, с диаметром деревьев. Наросты растут быстрее в ширину, чем в
длину, и медленнее всего в - толщину.
4. АНАЛИЗ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ДЕРЕВЬЕВ БЕРЕЗЫ КАРЕЛЬСКОЙ
В КУЛЬТУРАХ ПО КАТЕГОРИЯМ УЗОРЧАТОСТИ
При анализе неровностей на поверхности ствола у деревьев березы карель­
ской в культурах, в отличие от существующих классификаций у R. Saamio
(1976) и АЛ. Евдокимова (1989), выделивших по четыре типа деревьев, нами
все разнообразие растений объединено в шесть категорий (рис. 3).
0-типичные деревья березы повислой. Поверхность ствола без бугров.
Древесина безузорчатая.
1-деревья, у которых на поверхности ствола имеются отдельные мел­
кие бугорки. Древесина слабоузорчатая;
2-деревья, у которых по всей поверхности ствола имеются впадины и
бугорки, постепенно переходящие друг в друга. Древесина узорчатая;
3-деревья, имеющие на поверхности ствола тяжи и отдельные бугор­
ки. Древесина слабоузорчатая;
4-деревья, имеющие рельефно выраженные муфтообразные, опухоле­
видные вздутия. Древесина узорчатая в местах формирования вздутий;
5-деревья, имеющие грубую, трещиноватую черную кору в нижней
части ствола. Древесина в районе грубой коры - с вкраплениями корич­
невых линий, выше по стволу - безузорчатая.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
13
¥?*"~Щ
ф*} '»
* *
4
t fl. I
>
"р$&*
Ш
—
VAJ*Sfw-J-5
.—у
Рис. 3. Категории растений березы карельской по внешнему проявлению неромюстей
ствола: 0 категория; 1 категория, 2 категория; 3 категория; 4 категория; 5 категория
П 0 О 1 С12ИЗГЛ Q5
JBL
Учебноольлхыи
лесхоз,
МпрГТУ
кузоватовский
лесхоз,
Ульян. Оол.
вотаничвеоЛ
сад. МврГТУ
Муцмармнский
питомник,
РМЭ
Яльчинсюе
лесничество,
РМЭ
Рис. 4. Распределение деревьев березы карельской по категориям в культурах
Распределение деревьев в культурах по категориям не одинаково
(рис.4). В культурах Ульяновской области и в Ботаническом саду отсут­
ствует пятая категория растений, а в культурах Мушмаринского питом­
ника - вторая. Процент деревьев разных категорий в культурах также не
одинаков. Но можно заметить, что наибольшее количество узорчатых
растений в культурах представлено третьей категорией, лишь на пятом
участке её превышает количество деревьев четвертой категории.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
14
В целом доля узорчатых растений 1...4 категорий составляет в сред­
нем 46,0%, варьируя по участкам культур от 37,4 до 68,2%.
Растения 1 ...4 категорий выделяются своими размерами. Средняя вы­
сота узорчатых растений составляет 73,2%, а средний диаметр 58,4% от
аналогичных показателей деревьев нулевой категории. Чем сильнее вы­
ражены неровности, тем меньше средние диаметр и высота деревьев.
Растения 5 категории превышали типичные безузорчатые растения (кате­
гория 0) по высоте на 5,5%, а по диаметру на 13,2% (табл. 4).
Таблица 4 - Средняя высота и диаметр
деревьев березы карельской разных категорий узорчатости
Яльчинское
лесничество
РМЭ
Мушмарин- Ботанический
ский питом­ сад Map ГТУ
ник
РМЭ
Кузоватовский л-з
Ульян, обл.
Учебноопытный л-з
МарПУ
Участок
Категория
дерева
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
0
1
2
3
4
5
м
9,7+0,11
7,3+0,21
7,2+0,11
7,2+0,11
6,4+0,18
10,2+0,46
8,0+0,10
6,7+0,50
4,5+0,63
6,8+0,26
4,8+0,34
Высота
доля от «0»
категории, %
100,0
75,3
74,2
74,2
66,0
105,2
100,0
83,8
56,4
85,3
60,0
Диаметр
доля от «0»
категории,%
7,5+0,17
100,0
4,2+0,17
56,0
4,6+0,14
61,3
4,5+0,12
60,0
4,0+0,23
53,3
8,6+0,18
114,6
12,7+0,40
100,0
12,6+3,00
99,2
6,6+1,46
52,0
10,5+0,73
82,7
5,7+0,62
44,9
см
19,0+0,74
9,3+1,34
9,8+1,01
14,2+1,15
6,8+0,80
100,0
48,9
51,6
74,7
35,8
16,3+0,91
8,3+2,15
10,8+1,29
11,4+0,90
8,4+1,72
100,0
50,9
66,2
69,9
51,5
7,6+0,25
6,0+0,30
100,0
78,9
6,3+0,45
3,0+0,41
100,0
47,6
5,6+0,39
5,1+0,48
7,3+0,99
8,6+0,17
5,6+0,72
4,5+0,89
5,3+0,18
5,5+0,15
9,1±0,43
73,7
67,1
96,0
100,0
64,7
52,3
61,8
63,5
105,8
4,9+0,56
6,1+1,43
6.8+1,41
10,0+0,35
5,5+1,04
2,8+0,94
4,7+0,34
4,6+0,28
11,7±0,92
77,8
96,8
107,9
100,0
54,9
28,0
47,2
46,5
117,0
В культурах Учебно-опытного лесхоза МарГТУ, у деревьев каждой
категории были взяты модели на ход роста. Аппроксимирующие уравнс-
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
15
ния хода роста в высоту для деревьев березы карельской каждой катего­
рии являются параболами второго порядка (рис.5).
Дифференциация деревьев разных категорий по скорости роста начи­
нается уже с трехлетнего возраста. Лидирующее положение занимают
деревья 5 категории. Самыми низкорослыми оказываются деревья 4 ка­
тегории. Остальные занимают промежуточное положение.
Различия по высоте между растениями 5 и 4 категорий нарастают с
возрастом в 3 года - 60 см, к 10 годам - 2,6 м, а к 18-6,5 м. Различия меж­
ду деревьями 5 категории и деревьями 1 и 2 категорий меньше, но с воз­
растом также динамично нарастают.
В связи с этим в изученных культурах необходимо рекомендовать
удаление всех деревьев 0 и 5 категорий. Это составит на разных участках
от 31,8% до 62,6%
у=0,0299х2+О,2338х
R2=0,9987;
у=0,0136х2+0,2025х
КЧ),9947;
у=0,0359х2+0,2338х
R2=0,9973;
у=О,0118х2+0,3079х
R4),9889;
у=0,0182х2+0,1246х
К.Ы9991;
у=О,0167х2+0,0979х
R^.9983
Рис. 5. Ход роста по высоте модельных деревьев
разных категорий березы карельской в культурах (ТЛУ Сг)
Первый прием ухода целесообразно проводить в возрасте 5-6 лет,
удаляя все особи, заметно превышающие по высоте основную массу рас­
тений. Второй прием целесообразен в возрасте 9-11 лет, когда растения
можно четко дифференцировать по категориям узорчатости.
Определение экономической эффективности воспроизводства карель­
ской березы, выполненное с учетом фактора времени показало, что соз­
дание плантационных культур карельской березы экономически оправ­
дано к возрасту рубки даже при их небольшой густоте (270-300 шт/га).
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
16
5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ВОЗМОЖНОСТИ ПОЛУЧЕНИЯ ШПОНА ИЗ КАПОВОЙ
ДРЕВЕСИНЫ И ОЦЕНКА ЕГО КАЧЕСТВА
Древесина сувелей и капов имеет разную структуру и свойства (Козьмин, 1963). У сувелей она характеризуется обычным рисунком, но с бо­
лее широкими годичными слоями в виде замкнутых кривых линий. У
древесины капов красивая пятнисто-узорчатая текстура, но она имеет
путаную свилеватость, для которой характерно беспорядочное располо­
жение волокон. Путанная свилеватость затрудняет обработку древесины,
связанную с раскалыванием или строганием вследствие возникающих
выдиров и отщепов (Вакин, Полубояринов, Соловьев 1980).
В результате анализа публикаций остался не ясным вопрос о возмож­
ности получения шпона из каповой древесины и его качестве.
. Был проведен планируемый управляемый многофакторный экспери­
мент. Управляемые факторы: температура воды при прогревании образцов
древесины (Т) - 40, 60 градусов; продолжительность прогревания образцов
древесины (В) - 24,48,72 часа; скорость резания (V) - 0,22; 0,87; 1,23 м/с.
Координаты прижимной линейки при проведении эксперимента оста­
вались постоянными, обеспечивающими степень обжима 10%.
До проведения основного эксперимента была поставлена отдельная
серия опытов, по которой проводилась проверка нормальности распреде­
ления выходной величины по критерию х2 Пирсона.
Вычисленные значения позволили принять гипотезу о нормальном
распределении выходной величины эксперимента.
На основании эксперимента получены зависимости толщины (С) и
шероховатости (S) шпона от управляемых факторов. Эти зависимости
оформлены в виде регрессионных моделей вида
C=f(T,B,V),
S=f(T,B,V).
Для березы карельской:
С= 0,688056 + 0,000379 х Т+0,001188 х В - 0,009177 х V,
S= 80,71614+ 0,868583 х Т + 1,167014 х В - 49,4713 х V.
Для липы мелколистной:
С= 0,642404 + 0,000806 х Т+0,001347 х В - 0,019488 х V,
S= 98,69245+ 2,047278 х Т-0,822326 х В - 28,6921 х V.
Для ольхи черной:
С= 0,638439 + 0,001539 х Т+0,001292 х В - 0,018814 х V,
S= 163,1563+ 2,073667 х Т-0,884375 х В - 36,8602 х V.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 5 - Характеристика шпона
Вид
Т
Липа
40
листная
60
Клен
ясенелистный
W
0,70±0,006
0,80±0,011
0,70±0,005
0,80±0,006
S
Lcp
0,70±0,008
0,70±0,007
ь
W
200±5,39
90±3,55
20О±5,63
130±4,73
Ъср
120±4,80
160±4,59
40
0,70±0,005
0,80±0,003
0,74±0,005
220±1,76
100±5,37
180±4,94
60
0,70±0,009
0,80±0,010
0,80±0,008
300±10,6
190±3,85
200±7,30
40
0,72±0,004
0,80±0,005
0,75±0,005
100±6,88
200±5,86
130±4,90
Ольха
черная
Береза
карель­
ская
%
60
0,73±0,005
0,80±0,006
0,77*0,005
100±5,69
200±2,83
150±5,00
40
0,7О±0,008
0,77±0,005
0,70±0,006
200±6,45
100±5,97
200±5,33
60
0,80±0,008
0,90±0,008
0,90±0,007
200±5,53
140±3,87
200±5,20
f
Вид порока и его величина
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
площадь вросшей коры, %
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
площадь вросшей коры, %
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
площадь вросшей коры, %
длина трещин по краям листа, мм
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
площадь вросшей коры,%
длина трещин по краям листа, мм
площадь трещин внутри листа, %
0,03
0,80
0,04
0,17
0,06
0,15
4,7
0,08
0,11
11,5
0,33
1,00
0,11
0,98
0,08
0,94
0,06
0,28
0,67
0,39
0,64
0,33
0,02
9,9
0,01
0,01
0,03
0,01
2,0
0,03
0,58
0,28
0,08
1,00
0,11
1,00
1,00
0,31
нет
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
длина трещин по краям листа, мм
площадь трещин внутри листа, %
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
площадь вросшей коры,%
площадь отверстий от сердцевин спящих почек,%
длина трещин по краям листа, мм
площадь трещин внутри листа, %
Примечание: Т-температура прогревания, "С; С - интервал варьирования толщины шпона, мм; Cq, - средняя толщина шпона, мм; S - интервал
варьирования шероховатости шпона, мкм; Sq, - средняя шероховатость шпона; f - частота встречаемости порока на образцах;
ь . стрелка
показывает направление увеличения продолжительности прогревания образцов древесины
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
18
Для клена ясенелистного:
С= 0,362316 + 0,00685 х Т+0,001904 х В - 0,011723 х V,
S= 186,5620+ 0,220542 х Т-0,455049 х В - 21,7283 х V.
где С и S - толщина, (мм) и шероховатость шпона, (мкм); Т - температура прогревания
образцов древесины, °С; В - продолжительность прогревания образцов древесины, час;
V - скорость резания, м/с.
Проверка полученных регрессионных уравнений по критерию Фише­
ра (Fpan < Fma6j) показала, что все они адекватны.
Толщина шпона увеличивается с ростом температуры прогревания
(табл. 5). Самые заметные изменения в толщине шпона происходят у
клена ясенелистного, а самые незначительные - у березы карельской и
липы мелколистной. Увеличение продолжительности прогревания древе­
сины ведет к повышению толщины шпона у всех видов, а изменение ско­
рости незначительно отражается на её величине.
С увеличением температуры прогревания шероховатость шпона воз­
растает у ольхи черной и липы мелколистной, а у березы карельской и
клена ясенелистного существенно не изменяется. Увеличение продолжи­
тельности прогревания и скорости резания у всех видов, кроме березы
карельской, ведет к снижению шероховатости шпона.
На образцах шпона выявлены четыре типа пороков: точкообразные
отверстия на месте сердцевин спящих почек, участки вросшей коры,
трещины внутри образцов шпона, трещины по краям листа шпона. После
прогревания при температуре 60°С на образцах появляются или увеличи­
ваются трещины по краям и внутри листа.
ВЫВОДЫ
1. У деревьев с наростами лиственных пород в Среднем Поволжье четко
выражена приуроченность к типам леса Сг и С3- Ресурсы декоративной древе­
сины наростов сосредоточены в спелых и приспевающих насаждениях. Наи­
большая частота встречаемости деревьев с наростами в ТЛУ С2 -1,19 шт /га.
2. Размеры наростов варьируют в широких пределах, но в целом уве­
личиваются с ростом диаметра дерева. Наросты быстрее увеличиваются в
ширину, чем в длину и медленнее всего в толщину.
3. Для организации стабильного получения декоративной древесины
представляет интерес изучение и создание сырьевой базы в виде культур
березы карельской.
4. В культурах березы карельской на территории Республики Марий Эл и
Ульяновской области по декоративности древесины выделено шесть катего­
рий растений, отличающихся визуально и методом «пальпации». Наиболее
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
19
ценной декоративной древесиной обладают деревья четвертой категории,
затем второй, первой, третьей. Деревья нулевой и пятой категорий декора­
тивной древесины не образуют. Доля растений с декоративной древесиной
варьирует на разных участках от 37,4 до 68,2%, составляя в среднем 46,0%.
5. Каждая категория деревьев обладает особенностями роста, которые за­
метны уже с 3- летнего возраста. Лидирующее положение по высоте занимают
деревья пятой категории. Самыми низкорослыми являются наиболее ценные
деревья четвертой категории. Остальные занимают промежуточное положение.
6. Создание плантационных культур карельской березы экономически
оправдано даже при небольшой их густоте (270-300 шт/га) к возрасту рубки.
7. Экспериментальные исследования показали, что получение шпона
из каповой древесины липы мелколистной, ольхи черной, клена ясенелистного и из древесины березы карельской вполне возможно.
8. У всех видов толщина шпона увеличивается с ростом температуры
и продолжительности прогревания. Скорость резания незначительно от­
ражается на толщине шпона.
9. Шероховатость шпона из древесины изученных видов возрастает с уве­
личением температуры прогревания. Увеличение времени прогревания ведет к
снижению шероховатости шпона у всех видов, кроме березы карельской.
10. Цельность образцов шпона нарушают четыре типа пороков: точкообразные отверстия на месте сердцевин спящих почек, участки вросшей коры,
трещины внутри образцов шпона, трещины по краям листа шпона. У образ­
цов после мягкого режима гидротермической обработки сохранялся цвет
древесины, близкий к естественному, образовывалось меньше трещин.
РЕКОМЕНДАЦИИ
1. При изыскании ресурсов декоративной древесины в насаждениях
естественного происхождения следует выбирать участки с богатыми
ТЛУ, высокими классами возраста древостоев, используя при этом такса­
ционные материалы лесхозов.
2. Для повышения доли декоративной древесины в культурах березы
карельской следует первый прием ухода проводить в возрасте 5-6 лет,
удаляя все особи, которые по высоте превышают основную массу расте­
ний. Второй прием целесообразен в возрасте 9-11 лет, когда растения
можно четко дифференцировать по категориям узорчатости.
3. Для получения шпона из каповых наростов липы мелколистной,
ольхи черной, клена ясенелистного и древесины березы карельской с
низкой шероховатостью и наименьшим количеством пороков рекоменду­
ется проводить прогрев древесины при температуре 40 °С.
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Р- 45 1 4
20
По теме диссертации опубликованы следующие работы:
1. Хакимова, З.Г. Анализ фенотипов семенного потомства березы карельской
по аномалиям ствола / З.Г. Хакимова, М.М. Котов // Леса Евразии в третьем ты­
сячелетии: Материалы междунар. конф. молодых ученых: Т.1. -М.: МГУЛ, 2001.С. 110-111.
1. Хакимова, З.Г. Особенности учета культур карельской березы / З.Г. Хаки­
мова, М.М. Котов // Таксация леса на рубеже века: состояние и перспективы раз­
вития: Материалы конф. 19-20 сент. 2001 г.- Санкт-Петербург, 2001. - С. 104-106.
3. Хакимова, З.Г. Ресурсы, пользование и воспроизводство декоративной дре­
весины /З.Г. Хакимова// Тр. науч. конф. по итогам науч. - исслед. работ Марийск.
гос. техн. ун - та.-Йошкар-Ола,2001 .-5 с - Деп. в ВИНИТИ, №254-В2002.
4. Хакимова, З.Г. Фенотипическая изменчивость березы карельской в культу­
рах / З.Г. Хакимова, М.М. Котов // Плодоводство, семеноводство, интродукция
древесных растений: Материалы 4 Междунар. науч. конф. - Красноярск: СибГТУ,
2001.-С. 116-119.
5. Хакимова, З.Г. К проблеме многофункционального использования березы
карельской/ З.Г. Хакимова, М.М. Котов // Растительные ресурсы для здоровья
человека (возделывание, переработка, маркетинг): Материалы 1 Междунар. науч,практ. конф. М.: Тип. «Арес», 2002.-С.415-418.
6. Хакимова, З.Г. Карельская береза в Республике Марий Эл и Ульяновской
области / З.Г. Хакимова // Изв. вузов. Лесн. жури. - 2002, - № 4. - С. 40-46.
7. Хакимова, З.Г. Ресурсы декоративной древесины наростов и свойства шпо­
на полученного из этой древесины / З.Г. Хакимова // Экология и ресурсо- и энер­
госберегающие технологии на предприятиях народного хозяйства (промышлен­
ность, транспорт, сельское хозяйство): Материалы III Всерос. науч. - практ. конф.
16-17 окт. 2003 г. - Пенза, Изд - во «Приволжский дом знаний», 2003. - С.41-43.
Ваш отзыв на автореферат просим прислать по адресу:
424000, г. Йошкар-Ола, пл. Ленина, 3, МарГТУ.
Диссертационный совет Д 212.115.01. Факс (8362) 410872.
Подписано в печать 27.01.2004.
Усл. п.л. 1,0. Печать офсетная.
Тираж 100 экз. Заказ № 2729.
Отпечатано в ООП МарГТУ 424006, г. Йошкар-Ола, ул. Панфилова, 17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
3
Размер файла
479 Кб
Теги
среднего, поволжье, 1618, породы, условия, оценки, древесины, использование, декоративно, лиственных, ресурсов
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа