CC BY
6УДК 630*231
А. С. Попов, С.В. Залесов (A.S. Popov, S. V. Zalesov) УГЛТУ, Екатеринбург С.Н. Гаврилов (S.N. Gavrilov)
ООО «Строительные технологии», ЯНАО
ИЗУЧЕНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ П0ДП0Л0Г0В0Г0 ЛЕСОВОЗОБНОВЛЕНИЯ СОСНЯКОВ ЗЕЛЕНОМОШНО-ЛИШАЙНИКОВОЙ ГРУППЫ ТИПОВ ЛЕСА НА ТЕРРИТОРИИ КРАСНОСЕЛЬКУПСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА КАК ОДИН ИЗ ПУТЕЙ ОПТИМИЗАЦИИ ВЕДЕНИЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА ЯНАО (STUDY FEATURES OF NATURAL UNDERSTORY REFORESTATION IN LICHEN AND GREEN MOSS PINE FORESTS OF KRASNOSELKUP FORESTRY IS A OPTIMIZATION DIRECTION FOR FORESTRY OF YAMALO-NENETS AUTONOMOUS DISTRICT)
Проанализированы особенности естественного подпологового лесовосстановлення в сосняках зеленомош-но-лиишйниковой группы типов леса в условиях подзоны северной тайги Красноселъкупского района Ямало-Ненецкого автономного округа.
Features of natural understory reforestation in lichen and green moss pine forests in the northern taiga subzone Krasnoselkup region of Yamalo-Nenets Autonomous District have been analysed in this article.
Лесовосстановление исторически является одной из важнейших тем в лесном хозяйстве. Подтверждением этого факта является большой объем научной литературы, а также нормативных документов, посвященных данному вопросу. Согласно действующим «Правилам» лесовосстановление должно обеспечивать воссоздание лесных насаждений, сохранение биологического разнообразия лесов, их полезных функций [1]. Выделяют три основных способа лесовосстановлення: естественный, искусственный, комбинированный. Органы государственной власти субъектов РФ, осуществляющие политику в области ведения лесного хозяйства, особое внимание уделяют мерам содействия естественному возобновлению, к которым в том числе относится сохранение подроста лесных древесных пород. Данная проблема имеет особую важность для лесов Ямало-Ненецкого автономного округа, территория которого в ближайшее время станет местом реализации амбициозных строительных программ, развиваемых в рамках проекта «Урал Промышленный - Урал Полярный». Основная лесосырьевая база, необходимая для удовлетворения потребностей данного проекта, располагается на территории Красноселькупскош района Ямало-Ненецкого автономного округа. Главной древесной породой в лесах Красноселькупскош лесничества является сосна обыкновенная (Pinus sylvestris) [2]. В течение летних сезонов 2011-2012 гг коллективом авторов были проведены исследования, направленные на изучение лесовосстановительного потенциала наиболее
распространенных сосняков зеленомошно-лишайни-ковой группы типов леса.
Красноселькупское лесничество располагается в восточной части Ямало-Ненецкого автономного округа. В его состав входят три участковых лесничества: Красноселькупское, Толькинское, Ратгинское. В настоящий момент главные объекты лесосырье-вой базы располагаются на территории Толькинского участкового лесничества. В связи с этим в сосновых насаждениях зеленомошно-яшдникового и лишайникового типов, расположенных вдоль р. Таз на всем протяжении ее течения от с. Толька до д. Кикки-Акки, была заложена сеть из четырнадцати постоянных пробных площадей (ППП), где в августе-сентябре 2011-2012 гг. проводилось изучение особенностей естественного лесовосстановлення под пологом дре-востоев (рисунок). Четыре постоянные пробные площади (ППП 1,2,14,18) расположены в сосняках зеле-номошно-ягодниковош типа, десять - в сосняках лишайниковых (ППП 3-12). Лесные насаждения района проведения исследований отнесены к таежной зоне в пределах Западно-Сибирского северотаежного равнинного района [3].
Поскольку в районе проведения исследований площадь лесосеки не превышает 5 га, согласно «Правилам лесовосстановлення» число учетных площадок на каждой ППП принималось равным тридцати [1]. В пределах ППП закладывали три трансекты (две - по краям и одна - по центру). Вдоль каждой трансекты равномерно размещали десять учетных площадок
размером 2*2 м, на которых производили изучение интенсивности подполошвого лесовосстановления с разделением подроста по породному составу, категориям крупности, степени жизнеспособности, густоте, встречаемости [1]. Результаты наблюдений записывались в ведомости, а затем обрабатывались в камеральных условиях.
Расположение заложенных ППП на карте-схеме Красно-селькупского лесничества (крупными цифрами обозначены участковые лесничества: 1 - Красноселькупское; 2 - Толькинское; 3 - Раттинское; точками с номерами обозначены места расположения постоянных пробных площадей: 1-ППП 1и2; 2-ППП 3-7; 4-ППП 18; 5-ППП8-12;
6-ППП 14)
По породному составу подрост делился на основании принадлежности к тому или иному древесному виду.
По категориям крупности подрост разбивался на следующие категории: самосев - древесные растения в возрасте до двух лет; мелкий - до 0,5 м; средний -0,6 - 1,5 м и крупный - более 1,5 м.
По степени жизнеспособности выделялись следующие группы подроста: жизнеспособный - густая зеленая хвоя, заметно выраженная мутовчатость, островершинная или конусообразная симметричная густая или средней густоты крона протяженностью не менее
1/3 высоты ствола в группах и 1/2 высоты ствола при одиночном размещении, прирост по высоте за последние 3-5 лет не утрачен, прирост вершинного побега не менее прироста боковых ветвей верхней половины кроны, прямые неповрежденные стволики, гладкая или мелкочешуйчатая кора; сомнительный — редкая хвоя, мутовчатость выражена неявно, наличие нарушений прироста по высоте за последние 3-5 лет, прирост вершинного побега меньше прироста боковых ветвей верхней половины кроны, стволики слегка повреждены; нежизнеспособный - на подросте заметны явные следы усыхания.
По густоте подрост определяли как редкий - до 2 тыс. растений на 1 га; средней густоты - 2-8 тыс. растений на 1 га; густой - более 8 тыс. растений на 1 га. По встречаемости, т. е. отношению количества учетных площадок с подростом к общему количеству учетных площадок, заложенных на пробной площади, выраженному в процентах, подрост характеризовался как равномерный - встречаемость свыше 65 %; неравномерный - встречаемость 40-65 %; групповой - не менее 10 шт. мелких или 5 шт. средних и крупных экземпляров жизнеспособного и сомкнутого подроста.
Распределение подроста, сформировавшегося под пологом материнских древостоев, по типам леса и породам представлено в табл. 1.
Согласно данным табл. 1 формирование молодого поколения под пологом материнского древостоя в сосняках зеленомошно-ягодникового и лишайникового типов леса в условиях северной подзоны тайги идет достаточно интенсивно. Показатель густоты подроста разных пород в сосняках зеленомошно-яшдни-ковой формации колеблется от 6500 до 19875 шт./га, а в сосняках лишайниковых - от 5500 до 14500 шт./га. Однако общее количество подроста не позволяет дать качественную оценку лесовосстановительно-го потенциала насаждений. С хозяйственной точки зрения важно знать, какова в этом показателе доля подроста хвойных пород. В сосняках зеленомошно-ягодникового типа доля хвойного подроста колеблется от 48 до 100 %, а в сосняках лишайникового типа - от 94 до 100 %. Отмечали, что в составе подроста хвойных пород, формирующегося под пологом сосняков зеленомошно-лишайниковой группы типов леса, преобладают сосна и кедр.
При оценке естественного лесовосстановительнош потенциала хвойных насаждений важным показателем является доля жизнеспособного подроста хозяйственно ценных пород (табл. 2).
Исследования показали, что доля жизнеспособного подроста сосны и кедра от общего его количества колеблется в сосняках зеленомошно-яшдниковой
формации от 82 до 100 %, а в сосняках лишайниковых - от 87 до 99 %. Потери соснового подроста в сосняках зеленомошно-ягодниковош типа не превышали 10 %, кедра - 4 %, в сосняках лишайниковых этот показатель не был больше соответственно 4 и 5 %.
Преобладание жизнеспособного сосново-кедро-вош подроста является свидетельством достаточно высокого потенциала подполошвош лесовосстанов-ления сосняков зеленомошно-лишайниковой группы типов леса, сформировавшихся в условиях подзоны северной тайги Толькинского участкового лесничества. Данный потенциал способен реализоваться при равномерном размещении жизнеспособного подроста хвойных пород под пологом насаждения. Для сосня-
ков зеленомошно-яшдникового типа характерно равномерное размещение жизнеспособного подроста сосны и кедра (показатель встречаемости находится в пределах от 70 до 100 %). В сосняках лишайникового типа складывается неоднозначная ситуация: на семи из десяти заложенных площадок (ППП 3-9) наблюдали равномерное размещение жизнеспособного кедрово-соснового подроста (показатель встречаемости - 65-100 %), а на трех (ППП 10-12) - неравномерное его размещение (55-60 %).
Перспективы сохранения и развития жизнеспособного сосново-кедрового подроста предварительной генерации опосредованно можно оценить при помощи его распределения по группам высот, результаты
Таблица 1
Распределение подроста, сформировавшегося под пологом материнских древостоев,
по типам леса и породам (здесь и далее числитель - шт./га, знаменатель - %)
111111 Хвойный подрост Лиственный подрост Всего
Сосна Кедр Пихта Лиственница Ель Итого Береза Итого
Сосняк зеленомошно-яшдниковый
1 4625 66 2375 34 - - - 7000 100 1125 100 1125 100 8125 100
2 3625 78 1000 22 - - - 4625 100 1875 100 1875 100 6500 100
14 625 3 16625 84 1125 6 1250 6 250 1 19875 100 - - 19875 100
18 1250 29 2875 68 - - 125 3 4300 100 4625 100 4625 100 8925 100
Сосняк лишайниковый
3 8250 70 3500 30 - - - 11750 100 - - 11750 100
4 500 4 10750 96 - - - 11250 100 - - 11250 100
5 4125 62 2500 38 - - - 6625 100 - - 6625 100
6 2000 52 1875 48 - - - 3875 100 - - 3875 100
7 4875 61 3125 39 - - - 8000 100 - - 8000 100
8 5000 54 4250 46 - - - 9250 100 - - 9250 100
9 7125 49 7250 50 - 125 1 - 14500 100 - - 14500 100
10 1625 16 4000 39 - 4750 45 - 10375 100 625 100 625 100 11000 100
11 6375 57 3500 32 - 1250 21 - 11125 100 - - 11125 100
12 1625 30 3875 70 - - - 5500 100 - - 5500 100
которого представлены в табл. 3, где также приведены показатели общей густоты сосново-кедровош подроста предварительной генерации, рассчитанные для каждой ППП согласно методике, изложенной в [1]. Согласно п. 14 «Правил лесовосстановления» «для определения количества подроста применялись коэффициенты пересчета мелкого и среднего подроста в крупный. Для мелкого подроста применялся коэффициент 0,5, среднего - 0,8, крупного - 1,0». Так, показатель «Общая густота» на ППП 1 был рассчитан следующим образом:
0,5 х (0 + 0) + 0,8 х (625 + 125) + 1 х (2375 + 125) = = 3100 шт/га. Для всех остальных ППП расчет данной величины произведен аналогичным образом.
Согласно данным прил. 2 действующих «Правил лесовосстановления» достаточным количеством подроста предварительной генерации для сосняков зеленомошного типа в условиях таежной зоны в пределах Западно-Сибирского северотаежного равнинного района является 4000 шт./га. Данные табл. 3 свидетельствуют о том, что общая густота в сосняках зеленомошно-ягодниковых колеблется в районе 1300 - 3200 шт./га, однако можно предположить, что хвойный подрост предварительной генерации в сосняках зеленомошно-ягодного типа встречается на территории Толькинского участкового лесничества в количестве, достаточном для обеспечения нормального естественного лесовозобновления, поскольку
Таблица 2
Распределение подроста сосны и кедра по категориям благонадежности и типам леса
№ Качественный состав подроста сосны Качественный состав подроста кедра Количество жизнеспособного хвойного подроста
ППП Жизнеспособный Нежизнеспособный Сомнительный Жизнеспособный Нежизнеспособный Сомнительный
Сосняк зеленомошно-ягодниковый
1 3375 73 - 1250 27 2375 100 - - 5750 82
2 3375 93 - 250 7 875 88 - 125 12 4250 92
14 625 100 - - 16625 100 - - 17250 100
18 1125 90 125 10 - 2750 96 125 4 - 3875 90
Сосняк лишайниковый
3 7875 95 - 375 5 3500 100 - - 11375 97
4 500 100 - - 10275 97 250 2 125 1 10775 97
5 3375 82 - 750 18 2375 95 125 5 - 5750 87
6 1875 94 - 125 6 1750 93 - 125 7 3625 94
7 4125 85 750 15 2875 92 - 250 8 7000 88
8 4875 98 125 2 - 4250 100 - - 9125 99
9 7000 98 125 2 - 6875 95 375 5 - 13875 96
10 1500 92 - 125 8 3875 97 125 3 - 5375 96
11 6000 94 250 4 125 2 3375 96 125 4 - 9375 95
12 1375 85 250 15 3625 94 125 3 125 3 5000 91
он представлен ценными хозяйственными породами, жизнеспособен, равномерно распределен по территории и высотам.
В сосняках лишайникового типа в условиях таежной зоны в пределах Западно-Сибирского северотаежного равнинного района общая густота сосно-во-кедрового подроста должна превышать отметку 2500 шт./га. На четырех ППП в процессе проведения исследований был зафиксирован необходимый уровень общей густоты хвойного подроста. На ППП 3, 5-7 подрост хвойных пород предварительной генерации жизнеспособен, равномерно распределен по территории и представлен всеми видами высот. На ППП 4 и 8-10 сосново-кедровый подрост под
пологом материнского древостоя представлен в основном самосевом и небольшими растениями высотой до 0,5 м, крупных размеров он не достигает, поскольку, вероятно, погибает в результате жесткой внутривидовой конкуренции, возникающей вследствие недостатка освещенности. После проведения рубки материнского древостоя дефицит солнечного освещения перестанет быть фактором, жестко лимитирующим развитие подроста. В сосняках лишайниковых, характеризующихся неравномерностью распределения подроста хвойных пород, необходимо проводить мероприятия, направленные на содействие естественному возобновлению, чтобы обеспечить контакт семян с плодородным слоем почвы.
Таблица 3
Распределение жизнеспособного подроста сосны и кедра по группам высот и типам леса, расчет общей густоты сосново-кедрового подроста предварительной генерации
№ Высота подроста сосны, м Высота подроста кедра, м Общая
густота, шт./га
111111 Самосев <0,5 0,5-1,5 >1,5 Самосев <0,5 0,5-1,5 >1,5
Сосняк зеленомошно-яшдниковый
1 375 625 2375 2125 125 125 3100
11 19 70 90 5 5
2 250 1750 1375 625 125 125 3063
7 52 41 72 14 14
14 625 14375 1625 625 1313
100 87 10 3
18 125 250 750 875 625 1250 3200
11 22 67 32 23 45
Сосняк лишайниковый
3 1375 500 1125 4875 2500 625 375 6900
18 6 14 62 71 18 11
4 375 125 9750 500 625
75 25 95 5
5 750 500 1625 500 1000 125 375 875 3288
22 15 48 15 42 5 16 37
6 375 500 250 750 125 250 625 750 2575
20 27 13 40 7 14 35 44
7 250 250 375 3250 125 250 375 2225 6325
6 6 9 79 4 8 13 75
8 3875 80 1000 20 - - 3500 82 625 15 - 125 3 2375
9 6375 625 6500 375 500
91 9 95 5
10 500 1000 2500 1125 125 125 1288
33 67 65 29 3 3
11 5750 96 250 4 - - 3375 100 - - - 125
12 1000 375 2750 875 625
74 26 76 24
Библиографический список
1. Приказ Министерства природных ресурсов РФ от 16 июля 2007 г. № 183 «Об утверждении правил лесо-восстановления».
2. Лесохозяйственный регламент Красноселькупского лесничества Ямало-Ненецкого автономного округа / Филиал ФГУП «Рослесинфорг» «Запсиблеспроект». Новосибирск, 2008. 141 с.
3. Приказ Рослесхоза от 09 марта 2011 г. № 61 «Об утверждении перечня лесорастительных зон РФ и перечня лесных районов РФ».
УДК 62-85:539.319
Л. Т. Раевская (L. T. Raevskaya)
УГЛТУ, Екатеринбург
РАСЧЕТ КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ СПЕЦИАЛЬНОГО ГУСЕНИЧНОГО ДВИЖИТЕЛЯ (CALCULATION OF THE SPECIAL CATERPILLAR ENGINE KINETIC ENERGY)
Представлен динамический расчет привода гусеницы. Было получено соотношение для кинетической энергии механической системы. Обсуждались некоторые особенности вычисления энергии. Движение отдельных частей привода гусеницы было рассмотрено более подробно.
The paper presents a dynamic calculation of the caterpillar drive. The relation of the mechanical system kinetic energy has been obtained. Some features of energy calculation were discussed. The movement of individual parts caterpillar drive was examined in detail.
Для исследования переходных процессов в механических системах прежде всего необходимо получить дифференциальные уравнения, описывающие исследуемые перемещения. При разгрузке-погрузке, при любом изменении направления движения, при начале движения, торможении могут возникать большие динамические нагрузки, превышающие статические. Необходимость в анализе переходных процессов возникает в связи с тем, что производительность машин определяется, кроме всего прочего, временем протекания переходных процессов [1].
В настоящей работе рассматривается процесс начала движения специального гусеничного движителя (рис. 1), особенность устройства которого описана нами ранее [2]. На рис. 1 изображен движитель с вновь вводимым узлом - ведущей звёздочкой 3, расположенной примерно под серединой верхней ветви гусеницы, и натяжной звездочкой 2, размещённой над гусеницей впереди ведущей звездочки. Кроме того, на рис. 1 показаны: направляющий каток 1, заднее колесо 4, опорные катки 5-8. Мь М2, М3 - моменты, приложенные к соответствующим звеньям.
Рис. 1. Схематическое изображение движителя
