CC BY
16
Рис. 1. Схема трансформации соснових фiтоценозiв вна^док ди Жужельсько'1
лкоосушувальног системи
Умовш позначення:
I - При досягнент норми осушення 5 - Сосняк багново (буяхово)-пухiвково-мезотрофних торфiв сфагновий;
1 - Сосняк багново-пухiвково-сфагновий; III - При повторному заболочуванм
2 - Сосняк багново-чорнично-зеленомошний; терит°ри
3 - Сосняк чорнично-зеленомошний; 6 - Сосняк ч°рнично-рпн°травно-зелено-
мошний;
Л - При недосягненнг норми осушення
мезотрофних торфiв 7 - Сосняк буяхово-чорнично-сфагновий;
4 - Сосняк пухiвково-сфагновий; 8 - Сосняк бУяхово-пухiвково-сфагновий;
9 - Обводненi заростi очерету.
У цьому ж квартам 24 Смшьчинського люництва вздовж практично недшчого збирача С1 ниш юнують у первюному сташ окрем1 дшянки типо-вих сосняюв пух1вково-журавлиново-сфагнових (едатоп В5), як добре збе-реглися та майже не трансформувалися за 40 роюв осушення. Причиною цьо-го е недостатш нахили осушувальних канал1в, поганий стан системи канамв та глибок торфов1 грунти. Саштарний стан насаджень на цих дшянках - один з найпрших по Смшьчинському люництву, спостершаються масовий сухос-тш та вал1ж, вщсутш умови для проведення саштарних рубань внаслщок зна-чного обводнення територп та в1дсутност1 дор1г.
Вторинне заболочування територп розглянемо на приклад1 насаджень квартад1в 28 та 29 Жужельського люництва. До осушення у квартам 28 на торф'яних та торф'яно-глеевих грунтах юнували пригшчеш сосняки пух1вко-во-сфагнов1 (едатопи А5, В5). Внаслщок буд1вництва магютрального каналу
1. Л1сове та садово-паркове господарство
61
М2 та системи осушувачiв (О18-О22), на наш погляд, норма осушення була до-сягнута. Про це свiдчать середш висоти та дiаметри, а також густота 50^ч-ного соснового насадження, яке повшстю загинуло на плошд близько 30 га вздовж канала М2. Результати обстеження свiдчать про те, що в результатi осушення на цш територи сформувався типовий сосновий лю в едатопi В3. Однак, бобрами практично вся осушувальна система каналу М2 у кварталi 24 була виведена з ладу, зокрема на ньому побудоваш 4 загати, як шдтоплю-ють одночасно й осушувачь Нинi навколишня територiя бiля каналу М2 являе собою зарост очерету висотою 2-2,5 м. З високою постiйнiстю зустрiчаються болотш види - осока прибережна, осока струнка, осока здута, ситник розло-гий, у багатьох мюцях, незважаючи на засушливий перiод, формуеться вщ-крите водне дзеркало. Тривале затоплення призвело до повно! загибелi соснового насадження на лiвому березi каналу М2 та березового 50^чного насадження - на правому. Особливо слщ пiдкреслити, що на цш територи прове-дення будь-яких люогосподарських заходiв, в тому чи^ суцiльних саштар-них рубань, ниш неможливе внаслiдок важкодоступностi територи та вщсут-ностi дорiг. Однiею з причин цього е порушення проектних норм з початку будiвництва системи - вщсутшсть дороги по кавальеру вздовж мапстрально-го каналу, кавальер - не розрiвняний пiсля будiвництва, нинi вiн повнiстю зарю чагарниковими вербами та малиною ведмежою. Оскiльки на описанiй територи (на 900 м канала) живе значна за чисельшстю популяцiя бобра (наль чуеться бiля 20 нор та три великих бобрових хати), яка штенсивно викорис-товуе корми ще1 територи, найближчим часом бобрами тут будуть практично повшстю використаш доступш запаси деревно-чагарникових кормiв, а бобри перейдуть на нову дшянку. Можна прогнозувати, що на нш ситуацiя повториться. Таким чином, життедiяльнiсть бобрiв, поряд з припиненням експлу-атацiйних робiт, е основним чинником, який вивiв з ладу Жужельську люо-осушувальну систему. Тому в районах розташування осушувальних систем невщкладними заходами слiд вважати регулювання чисельностi бобра - !х ль цензiйний вiдстрiл, вiдлов, переселення та ш.
На вiдмiну вiд Жужельсько! люоосушувально1 мережi, для Кричильсь-ко! (Сарненський держлiсгосп Рiвненськоl обл.), побудовано1 у 1972 р., влас-тивим е единий напрямок трансформаци люово1 рослинностi - осушення площ та, вщповщно, трансформацiя мокрих та сирих пгротошв переважно у вологi. При цьому дуже характерним е збшьшення трофност - з борiв до су-борiв. Найбiльш позитивним результатом осушення е трансформащя пригш-чених соснових ценозiв пухiвково-журавлиново-сфагнових на мезотрофних торфах (едатопи А5-В5) у сосновi лiси чорнично-зеленомошнi (едатоп В3). Са-ме цей динамiчний ряд ценозiв домiнуе, що свiдчить про досягнення норми осушення. Сосновi лiси в едатош В3 фiзiономiчно подiбнi до таких на мше-ральних грунтах. Проте аналiз Грунтового розрiзу в цих мюцях, наприклад, на пробнш плошi у кварталi 79 (видш 5) свiдчить про те, що генетично це - гли-бок мезотрофнi торфи. Лiсова пiдстилка сформована, мае потужшсть 5-6 см. Горизонт Н& iржаво-коричневий, потужнiстю 30-35 см, мютить залишки сфагнових мохiв та купин пухiвки шхтово1, гумус грубий, модер-типу. Влас-не розкладений торф мае потужшсть 70 см (з 30 до 100 см глибини), пере-
важно деревний. Нижче залягае залiзистий шсок, грубозернистий, мокрий. Рiвень грунтових вод знаходиться на глибиш 110 см. Аналiз вертикального розподiлу корiння сосни у даному профш демонструе, що коло 60 % тонкого коршня зосереджено у горизонт Нё1;, а близько 40 % - у верхшх шарах роз-кладеного торфу, де розширилася зона аерацй, та зрiс ступiнь розкладу тор-фiв. Це призвело до рiзкого покращення умов зростання сосни.
До осушення значш площд у Кричильському люнищв займали близь-кi до евтрофних торф,яно-глеевi та торф,яно-мулуватi грунти. У результат !х осушення також збшьшилася зона аераци торфiв, рiвень грунтових вод зни-зився до 120 см, стушнь розкладу торфiв збшьшився до 40 %. Це призвело до певно1 змiни порiд - на рядi площ домiнуюче положення зайняла вiльха, а також значно збшьшилися плошi сосново-березових лiсiв з березою пухнастою у деревосташ. Саме такi лiси е вщмшною рисою Кричильсько1 системи. До-мшуючою !х асоцiацiею нинi е сосново-березовий лю iз переважанням у тра-в'яно-чагарничковому ярусi щитника австрiйського (проективне покриття 4060 %) та чорнищ (15-20 %). Санiтарний стан осушених насаджень задовшь-ний. Бшьшють з них вчасно пройдена доглядовими рубаннями та у необхщ-них випадках - вибiрковими санiтарними рубаннями, чому сприяла доступ-нiсть територи та збережешсть дорожно1 мережi.
Таким чином, залежно вiд стану люоосушувально1 мереж1, на осушених землях Полюся Украши сформувалось два основш напрямки трансформа-цii лiсових бiогеоценозiв: по-перше, стабiльний, iз збереженням позитивних змш лiсорослинних умов i, по-друге, - дигресивний, пов'язаний з процесами повторного заболочування внаслiдок деформаци люоосушувально1 мережi чи iнших чинникiв (поселення бобрiв). Оскiльки напрямок негативних змш швид-ко посилюеться, необхiднi грунтовш еколого-економiчнi розрахунки для тер-мшового вiдновлення експлуатацiйного обслуговування мелiоративних систем, активно1 лiсогосподарськоl i бютехшчно1 дiяльностi на осушених землях.
Лггература
1. Алымов А.Н. Проблемы охраны природных комплексов в условиях крупномасштабных осушительных мелиораций земель в Полесье УССР. - К.: изд-во АН УССР, 1983. - 25 с.
2. Бузун В.А., Мястковский П.Н., Белый Г.Д. Лесоосушительная мелиорация на Украине// Лесн. хоз-во. - 1982, № 7. - С. 55-57.
3. Вомперский С.Э. Биологические основы эффективности лесоосушения. - М.: Наука, 1968. - 312 с.
4. Грисюк Н.М. Оценка лесоосушения в Полесье УССР// Проблемы охраны окружающей среды. - Киев: Изд-во АН УССР, 1976. - С. 98-115.
5. Лавриненко Д.Д. Науков1 основи пщвищення продуктивносп л1с1в Полюся Укра-шськга РСР. - К.: УАСГН, 1960. - 196 с.
6. Михович А.И. Регулируемое лесоосушение. - М.: Лесн. пром-сть, 1979. - 168 с.
7. Полякова Е.Ю. Изменение лесорастительных свойств заболоченных почв под влиянием мелиорации// Лесоводство и агролесомелиорация. - 1970, вып. 22. - С. 71-80.
8. Рябуха А.С. Эффективность осушения сосновых насаждений Украинского Полесья// Лесн. хоз-во. - 1977, № 7. - С. 28-31.
9. Сабо Е.Д., Иванов Ю.Н., Шатилло Д.А. Справочник гидролесомелиоратора. -М.: Лесн. пром-сть, 1981. - 200 с.
УДК 534.111 Проф. М.П. Мартинщв, д-р техн. наук - УкрДЛТУ;
доц. М.Б. Сошл - НУ "Л.beiecbrn полтехмка"
ОДНЕ УЗАГАЛЬНЕННЯ МЕТОДУ Д'АЛАМБЕРА ДЛЯ СИСТЕМ, ЯК1 ХАРАКТЕРИЗУЮТСЯ ПОЗДОВЖН1М РУХОМ
Запропоновано методику дослщження хвильових процеав в однорiдних одно-вимiрних системах, якi характеризуються поздовжнiм рухом. В основу дослщжень покладено узагальнення методу Д'аламбера на деякi класи диференщальних рiвнянь з частинними похщними.
Ключов1 слова: хвилi, частота, хвильове рiвняння, амплiтуда, хвильове число.
Prof. M.P. Martynciv - USUFWT; Doc. M.B. Sokil-NU "Lvivskapolitehnica"
One generalization of a method Dalamber for systems, which are characterized by longitudinal movement
The technique of research of oscillatory processes of homogeneous one-dimensional systems is offered, which are characterized longitudinal by movement. In a basis of researches the generalization of a method Dalamber on some classes of the differential equations in private derivative is necessary
Keywords: wave, frequency, wave alignment, amplitude, wave number.
Дослщження динам1чних процешв в одно чи багатовим1рних пружних системах, як характеризуються поздовжшм рухом нав1ть для лшшного ви-падку пов'язане з1 значними математичними труднощами побудови розв'язюв диференщальних р1внянь з частинними похщними, що описують !х рух. Для таких диференщальних р1внянь не вдаеться застосувати ш класичний апарат вщокремлення змшних (метод Фур'е), m метод Д'аламбера побудови розв'язюв хвильових р1внянь. Кр1м цього, класичний метод Д'аламбера не враховуе способу закршлення середовища (крайових умов) при опис динам1чного процесу, тобто наперед задаеться форма профшю хвиш. Проте цший ряд ш-женерних задач (канат чи стр1чка, як рухаються вздовж свое! оЫ, трубопровод, по якому протжае рщина й ш.) описуються за вказаного типу диферен-щальними р1вняннями i вони певним чином закршлеш. Розв'язання саме таких математичних i прикладних проблем, пов'язаних iз динамiчними про-цесами рухомих середовищ, е предметом дослiджень дано! роботи.
Вщомо [1], математичною моделлю поздовжнiх коливань одновимiр-ного однорiдного пружного середовища, яке рухаеться вздовж свое! геомет-рично! осi зi сталою швидюстю, е диференцiальне рiвняння:
ип + 2ри*= о> С1)
в якому и (х, *) - перемiщення вздовж ос ОХ перерiзу з координатою х у до-вiльний момент часу *; а, в - сташ, якi виражаються через фiзико-механiчнi i кiнематичнi параметри середовища.
Залежно вiд способу закршлення середовища рiвняння (1) будемо роз-глядати при крайових умовах
u(x,*) х=0 = u(x,*) х=, = (2а) их (х * )х=° = их (х *) х=_, = (2б)
и(х' * )х=0 = их (х * ) = = (2в)
якi вiдповiдають обом закршленим (крайовi умови (2а)), обом вшьним (кра-йовi умови (2 б)), чи закршленому початку i вшьному (крайовi умови (2в)) кь нцю середовища. Розв'язок сформульованих крайових задач для рiвняння (1) будемо шукати у виглядi накладання прямо! i вщбито! хвиль
и(х, *) = С1 соб(юс + с + р) + С2 соб(рх -С + щ) , (3)
де ,к,р,с ,С1,С2 - сталi, змiст i вигляд яких буде встановлено нижче.
1дея такого пiдходу до дослщження хвильових процесiв започаткована ще у працях Д'аламбера i вона отримала новий iмпульс розвитку в останш де-сятилiття (див., наприклад, роботи [2-5]), а сам метод для багатьох випадюв е поки що одним iз нескладних аналiтичних методiв дослiдження динамiчних процесiв як рухомих, так i нерухомих систем. Як тдтверджуе практика, для хвильових процеЫв у нерухомих скшчено! довжини однорщних системах, профiлi прямо! i вщбито! хвиль iдентичнi. Що стосуеться рухомого середовища, то навггь стала швидюсть руху останнього призводить до "спотворен-ня" профiлю вщбито! хвиль Для врахування останнього, автори роботи зап-ропонували вiдображати хвильовий процес у рухомих середовищах у виглядi накладання хвиль iз рiзними хвильовими числами к i р. К^м цього, у роботах [2-4] не дослщжувалось таке важливе питання як вплив способу закршлення середовища на профшь хвиль
Сшввщношення (3) буде розв'язком диференщального рiвняння (1), якщо хвильовi числа прямо! i вщбито! хвиль та частота с пов'язаш диспер-сшними спiввiдношеннями:
а2к2 - с2 - 2вкс = 0,
а2р2 -с2 + 2ррс = 0. (4)
Виключаючи зi спiввiдношень (4) частоту с отримаемо зв'язок мiж параметрами к i р - хвильовими числами прямо! i вщбито! хвиль р = ук,
у = 1 + 2а 2р2 ± 2а 1 в 1 + а~2р2 , а iз крайових умов (2а)-(2в) - залежностi
для зв'язку мiж амплiтудами, початковими фазами, хвильовими числами прямо! i вщбито! хвиль (тобто параметрами C1 i C2; р i у; к i р)
C1 cos(ct + р)+ C2 cos(- ct + у) = 0,
C1 cos(cl + ct + р)+ C2 cos(pl -ct + у) = 0; (5а)
C1 к sin(ct + р) - C2 p sin(- ct + у)= 0,
C1 sin(kI + ct + р( + C2psin(pl -ct + у) = 0; (5б)
C1 cos(ct + р)+ C2 cos(- ct + у) = 0,
Cj^sin(kI + ct + р)+ C2psin(pl - ct + у)= 0. (5в)
Системи тригонометричних рiвнянь будуть виконуватись для довольного значення параметра t, якщо невiдомi величини р, у, к зв'язаш три-гонометричними рiвняннями
sin (р + у) = 0, sin[(1 + y)l + р + у] = 0. (6)
Що стосуеться сталих штегрування C1 i C2, то мiж ними, як випливае Í3 (5а)-(5в) i (6), iснуе зв'язок: C1 = -C2 для крайових умов (2а) i (2в), та C1 = yC2 . Отриманi тригонометричнi залежностi (6) показують: а) пряма i вщ-бита хвилi як у рухомому, так i нерухомому (в = 0) однорщних середовищах рухаються у протифазах (р + у = 0) або !х фази зсунут на сталу величину (р + у = п); б) хвильовi числа прямо! i вщбито! хвиль та частоти хвильових
паке^в вiдповiдно рiвнi к = пп-
1
Y
c = пп-
а
. (1 -у)
, ч , р = ПП-Г" , <*> = пп-т-
(г +1) (г +1)/ 2Р(Г +1)1
(п = 0,1,2,...); в) амплггуди прямо! i вiдбитоi хвиль для крайових умов (2а) i (2в) рiвнi, а для крайових умов (2 б) рiзнi.
Таким чином, динамiчний процес в одновимiрних середовищах, рух яких описуеться розглянутими крайовими задачами для диференщального рiвняння (1), можна описати залежностями:
u
(x, t ) =
a
cos
пп
cos
cos
(y + 1)l
пп
x +
а
ЬЛ,
(y+1)l
пп
2в
+ P
- cos
пп
x +
а2 (1 -Y) t
2в
+ P
(Y + 1)l
x +
а
(y)
2в
+ р
+ ycos
+ cos
(y +1)) пп
]x
а2 (1 -Y) t -
(Y +1) пп
]x ■
(y+1))
yx
а
2в а2 (1 -Y 2в
((-Y 2в
P
t-р
t-р
(7)
Необхщно зауважити, що з викладеного при в = 0, як окремий ви-падок, отримуються результати, як стосуються опису хвильових процесiв у нерухомих одновимiрних середовищах [5].
Лггература
1. Горошко О.А., Савин Г.Н. Введение в механику деформируемых одномерных тел переменной длины. - К.: Наук. думка,1972. - 224 с.
2. Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. - М.: Мир, 1977. - 624 с.
3. Митропольский Ю.А. О построении асимптотического решения возмущенного уравнения Брезертона// Укр. мат. журн. - 1998. - 50, № 1. - С. 58-71.
4. Митропольський Ю.О. Сокш Б.1. Про застосування А!еЬ-функцш для побудови асимптотичного розв'язку збуреного нелшшного р1вняння Клейна-Гордона// Укр. мат. журн. -1998. - 50, № 5. - С. 665-670.
5. Мартинщв М.П., Сокш Б.1., Сокш М.Б. Хвильов1 процеси в однорщних не-лшшно пружних системах 1 методи !х дослщження// Наук. вюник УкрДЛТУ: Зб. наук.-техн. праць. - Льв1в: УкрДЛТУ. - 2003. - 136-143 с.
6. Кошляков Н.С., Глинер Э.Б., Смирнов М.М. Уравнения в частных производных математической физики. - М.: Высшая школа, 1970. - 710 с.
УДК630*232.32:658.011.54 Доц. В.К. Тунчик, канд. с.-г. наук - УкрДЛТУ
КОМПЛЕКСНА МЕХАН1ЗАЦ1Я I НОВА ТЕХН1КА ДЛЯ ВИРОЩУВАННЯ САДИВНОГО МАТЕР1АЛУ У Л1СОВИХ
РОЗСАДНИКАХ
Викладено питання мехашзацп po6iT у лiсових розсадниках, а також наведена нова техшка для проведення цих po6iT. На основш машини i знаряддя подаеться коротка техшчна характеристика.
Doc. V.K. Tiunchyk - USUFWT
Complex Mechanization And New Equipment For Growing Qarden
Material In Forest Nurseries
Problems of mechanization of operations in forest nurseries as new equipment for it have beer delivered. On the basis of machines and equipment brief characteristics have been given.
З ycix видiв робгг у люовому господарствi найбшьш складною i тру-домюткою е вирощування садивного матерiалy в люових розсадниках. Ком-плексне використання засобiв мехашзацп дозволить шдвищити продуктив-нiсть працi в люових розсадниках, знизити со6iвартiсть посiвного матерiалy за високо! li якостi. Впровадження комплексно! мехашзацп дае най6iльший ефект у великих за площею розсадниках. У таких розсадниках можуть широко використовуватися тракторш агрегати i передовi технологiчнi прийоми вирощування Ыянщв i саджанцiв.
Технологiчнi процеси вирощування садивного матерiалy у люорозсад-никах аналопчш вiдповiдним процесам при вирошуванш сшьськогоспо-дарських культур, особливо просапних i овочевих. Тому у розсадниках широко використовуються сiльськогосподарськi машини для: шдготовки грунту, внесення оргашчних i мiнеральних добрив, поливань, боротьби з шюдни-ками i хворобами хiмiчними засобами тощо. На жаль, така техшка не завжди вщповщае лiсiвничим i лiсокyльтyрним вимогам. У наш час вчеш i лiсiвники Росi! провели значнi роботи з удосконалення i модернiзацi! юнуючо! технiки. Удосконалена сiвалка СЛУ-5-20, мульчувач насшня МСН-0,75, а також ви-
2. Лiсоексплуатацiя
67
