CC BY
28
Науковий iticiniK, 2003, вип. 13.3
УДК 630. 812 Доц. О.П. Божок, канд. с.-г. наук - УкрДЛТУ
ВПЛИВ УМОВ ЗРОСТАННЯ НА ЯК1СН1 ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕРЕВИНИ ДУБА ЗВИЧАЙНОГО
Дослщжено вплив умов середовища на формування щшьносп деревини дуба звичайного, i"i розподiл у межах стовбура дерева.
Doc. О.Р. Bogok - USUFVT
The Influence of Conditions of Growth on Qualitative Characteristics of
the Common's Oak's Wood
The Influence of environmental conditions on formation of density of common's oak's wood and its distribution in different part of the tree stock is investigated
Одним i3 найбшьш складних завдань, з якими постшно доводиться стикатись спещалютам люово" галуз^ е ощнка деревно" сировини ростучих дерев. Якщо рашше при виршенш ще" задачi головна увага зверталась на кiлькiснi характеристики запаЫв деревини, то у даний час на переднш план все в бшьшш мiрi пропонуються "" якiснi показники. 1сторично склались два основних напрямки у вивчеш i практичнiй оцiнцi якостi ростучо" деревини: люотаксащйний i деревинознавчий (або точшше лiсiвничо-деревинознавчий).
Лiсотаксацiйний напрям у дослщжеш якостi деревно" сировини розви-ваеться як частина люово" таксацii, коли ощнка якост деревини даеться з врахуванням структурних особливостей насаджень, а також закономiрностей розподшу дерев у насадженш за таксацiйними ознаками. Велике значення придшяеться характеристикам форми стовбура та вадам деревини. Кшцевим результатом дослщжень в цьому напрямку е розробка рiзних методiв промис-лово" таксацii лiсу: метод сортиментних i товарних таблиць, модельних дерев, пробних площ, таблиць збiгу та шдив^ально" подеревно" таксацii. Виз-начальним моментом перерахованих вище методiв е поняття класу товарнос-тi деревостану та яюсних категорiй стовбура.
Деревинознавчий напрямок визначаеться шдвищеним iнтересом до вивчення таких важливих характеристик деревини, як структура, фiзико-ме-ханiчнi i хiмiчнi властивостi, а також i вади. Велика увага придiляеться дос-лiдженням процесiв формування деревини тд впливом екологiчних, бiоцено-тичних, лiсiвничих, а також i спадкових ознак.
Деревина окремо" породи характеризуеться тшьки "й властивою фi-зичною i механiчною якiстю. Фiзичнi та мехашчш властивостi деревини пов'язанi iз макро- i мiкробудовою рiчних приростiв, що перебувають пiд контролем генетичних i екологiчних факторiв. 1стотно вiдрiзняеться структурою рiчних приростiв деревина хвойних порщ вiд листяних, а листяш кiльце-судиннi - вiд розЫяносудинних.
МLнливiсть якiсних характеристик деревини окремого бюлопчного виду, що займае певну географiчну територiю (ареал виду), складаеться з iн-дивiдуальноi мiнливостi окремих стовбурiв, причому в межах окремого дерева яюсш характеристики деревини також змшюються як за радiусом, так i за висотою. Отже, яюсш характеристики деревини стовбура тюно пов'язаш з
1. Лiсова типолопя, екологiя та бiологiя лiсу
59
розподiлом ф^омаси в межах рiчних приростiв, що формуються пiд впливом генетичних i екологiчних факторiв [1]. Як зазначае В.Е. Вiхров [2], найбiльше дослщжень щодо вивчення впливу типiв люу на фiзико-механiчнi властивостi деревини придшено соснi звичайнiй. Що стосуеться шших порiд, в тому чис-лi i дуба звичайного, це питання вивчене слабо. Роботи А.Б. Жукова [3], С. А. Богословського [4] та шших авторiв не дають вичерпно! вщповщ на питання впливу умов середовища на фiзико-механiчнi показники деревини дуба звичайного.
Вивчаючи вплив тишв лiсу на фiзико-механiчнi властивост дуба В.Е. Вiхров [2] прийшов до висновку, що погiршення умов зростання дуба звичайного (порiвнювались ки^ та темно-сiрi суглинки) приводить до змен-шення ширини рiчних кшець у деревинi дуба за рахунок шзньо! зони. Якщо на темно-шрих суглинках процент шзньо! зони становить 65,0 %, то на кис-лих грунтах лише 52,0 %. Рiзниця у процентному вмюту волокон лiбриформу була 55,9 % i 47,3 % на користь дуба, що рiс на темно-сiрих грунтах. Рiзниця в механiчних показниках деревини становила при стиску вздовж волокон вщ 8-10 % до 17-20 % при статичному згиш та розтягу вздовж волокон. Рiзницю у властивостях деревини з зв'язку з типами люу вдалось виявити лише при порiвняннi деревини iз крайшх типiв лiсу, що значно вiдрiзняються один вiд одного рядом ознак.
Враховуючи значний ареал дуба звичайного на територи Украши, його властивостi у певних еколопчних та географiчних зонах не вивчеш. Найвищо! продуктивностi дуб звичайний досягае у вологих грабових дiбро-вах. Зменшення вологостi на пiвднi Украши та зниження родючост грунту в умовах Полюся негативно впливае на його продуктившсть.
Метою наших дослщжень е вивчення фiзико-механiчних властивостей деревини дуба звичайного в рiзних умовах зростання (Полюся - Камшь-Ка-ширський ДЛГ, Подiлля - Старокостянтинiвський ДЛГ). Для дослщження нами використанi вiдомi стандартизованi методики вiдбору модельних дерев, 1х розкряжування, проведення фiзичних та мехашчних випробувань (ГОСТ 16483.1-84; ГОСТ 16483.6-80; ГОСТ 16483.0-78; ГОСТ 16483.3-84; ГОСТ 16483.10-73; ГОСТ 16483.20-72; ГОСТ 16483.37-80; ГОСТ 16483.38-80). У Старокостянтишвському ДЛГ пробна площа закладена у свiжiй грабовш дiб-ровi (Б2 -ГД) вiком 70-90 рокiв, а у Камшь-Каширському ДЛГ - у свiжiй гра-бово-сосновiй судiбровi (С2 - ГДС), де дуб звичайний займае лише 50 % вщ складу насадження. Дшянки вiдрiзнялись не лише за складом насадження, але i за грунтовими умовами - вiд супiщаних опiдзолених у Камшь-Каширському ДЛГ до темно-шрих суглинистих у Старокостянтишвському ДЛГ. 1з 10 модельних дерев, що були зрубаш на 2-х пробних площах, взiрцi деревини виготовленi з нижньо!, середньо! та верхньо! частин стовбура. Це дало можливють дослiдити змiну щшьност та iнших показникiв якостi деревини за його висотою та радiусом. Кiнцевi статистичнi показники фiзичних i механiчних випробувань деревини дуба звичайного переводили на волопсть 12 %, використовуючи стандартнi формули. Це дало можливють порiвняти отриманi результати з довщковими матерiалами по дубу звичайному.
60
Лшвницьш дослiдження в УкраТш
Науковий вкчшк', 2003, вип. 13.3
Отриманi результати зведенi в табл. 1.
Як показують данi табл. 1, в умовах свiжоï грабово1 дiброви (D2 - ГД), дуб формуе деревину вищоï щiльностi та бiльшоï мiцностi. В обох випадках спостершаеться загальна закономiрнiсть - i3 висотою стовбура щiльнiсть та показники фiзико-механiчних властивостей деревини зменшуються.
Табл. 1. Порiвняльнi показники фiзико-механiчних властивостей деревини дуба _звичайного з pî3hux мйсць зростання_
Показники
Тип лшу
Свша грабово-соснова сущброва
Св1жа грабова д1брова
1. Нижня частина стовбура
Щшьтсть, кг/м Всихання, %
• тангентальне
• рад1альне
• об'емне Коефщ1ент об'емного всихання Мщтсть деревини, МПа
• на стиск вздовж волокон
• на статичний згин
697
±8,9
7.3
4.4 11,5 0,38
±0,18 ±0,16
±0,24 ±0,004
56,4 106,2
±1,0
±2,5
709
±10,1
7.3
4.4 11,5 0,39
±0,17
±0,15 ±0,21 ±0,007
62,2 118,8
±1,6
±2,6
2. Середина стовбура
Щшьтсть, кг/м Всихання, %
• тангентальне
• рад1альне
• об'емне Коефщ1ент об'емного всихання Мщтсть деревини, МПа
• на стиск вздовж волокон
• на статичний згин
680
±9,1
6,7 4,5 11,4 0,38
±0,13 ±0,15
±0,17 ±0,004
55,2 100,8
±1,0
±2,6
690
±13,3
6,9 4,8 11,7 0,39
±0,15
±0,19 ±0,26 ±0,009
64,2 119,2
±1,7
±2,6
3. Верхня частина стовбура
Щшьтсть, кг/м Всихання, %
• тангентальне
• рад1альне
• об'емне Коефщ1ент об'емного всихання Мщтсть деревини, МПа
• на стиск вздовж волокон
• на статичний згин
668
±10,6
±0,17 ±0,16
11,0±023 0,37±°'°°3
6,4 4,6
51,2 95,7
±1,5 ±2,5
679
±12,5
±0,19 ±0,15
11,1±024 0,37±0,008
6,5 4,7
61,0 105,9
±1,8
±3,2
4. У цыому для породи
±5,6
±7,0
Щшьтсть, кг/м Всихання, %
• тангентальне
• рад1альне
• об'емне Коефщ1ент об'емного всихання Мщтсть деревини, МПа
• на стиск вздовж волокон
• на статичний згин
685
6,9 4,5
+0,10 ±0,08
11,4±013 0,38±0,004
54,8±0'7 101,0±1,5
695
±0,11
6,94
4,6±0,10
11,5±0'14 0,38±0'005
62,5 115,6
±1,0
±1,8
1. Лкова типологiя, екологiя та бiологiя лку
61
Але якщо порiвняти середнi висоти дуба на пробних площах (22,5 м проти 26,8 м), то на дшянщ з бшьш сприятливими умовами росту цей перепад щшьносл та шших показникiв буде бiльш поступовий. Що стосуеться змiни щiльностi та шших показниюв за радiусом стовбура, то на вшх трьох рiвнях деревина заболонi мае найменшу щшьшсть. На межi переходу до ядра щшьшсть деревини дуба звичайного зростае на 10-15 % i продовжуе посту-пово збiльшуватись за радiусом стовбура, досягаючи максимально! рiзницi 20-25 %. Змша щiльностi та шших показниюв деревини дуба за радiусом стовбура наведена в табл. 2 для умов свiжоi грабово!' дiброви (D2 -ГД).
Табл. 2. Змша показнишв фiзико-механiчних властивостей деревини дуба _звичайного за радиусом стовбура_
Показники Досягнуто значення у вщд (роюв)
10 20 30 40 50 60 70 80
Щшьшсть, кг/м3 625 667 710 734 724 732 732 735
Всихання, %
• тангентальне 6,6 6,9 7,0 6,8 7,0 7,7 6,8 7,2
• радiальне 4,6 4,3 4,6 4,9 4,3 4,8 4,5 4,0
• об'емне 11,4 10,9 11,6 11,6 11,6 12,4 11,2 11,2
Коефщент об'емного всихання 0,38 0,37 0,39 0,39 0,39 0,41 0,37 0,37
Мщтсть деревини, МПа
• на стиск вздовж волокон 54,9 64,0 68,5 64,0 64,0 62,8 54,5 56,9
• на статичний згин 101,5 114,4 123,5 118,0 121,7 117,9 112,5 131,9
Коливання щшьност у зош ядрово!' деревини (25-80 роюв) можна пояснити впливом рубок догляду на формування щшьносл в межах рiчного шару.
Результати дослщжень дали змогу зробити таю висновки:
• в б^ш сприятливих для росту умовах середовища дуб звичайний формуе
деревину вищо!' щiльностi та мiцностi;
• щшьшсть деревини дуба звичайного зменшуеться за висотою стовбура, але
ця рiзниця не е iстотною (4-5 %), бiльшi змiни цього показника спостерь
гаються за радiусом стовбура (20-25 %).
Така неоднорщшсть деревини дуба може розглядатись з двох позицш li використання: по-перше, з точки зору li впливу на процеси переробки i, по друге, у зв'язку з якiстю юнцево!' продукци.
Л1тература
1. Полубояринов О.И. Плотность древесины. - М.: Лесн. пром-сть, 1676. - 159 с.
2. Вихров В.Е. Строение и физико-механические свойства древесины дуба в связи с условиями произрастания. - М.-Л., 1950. - 110 с.
3. Жуков А.Б. Влияние способа возобновления дуба на технические свойства его древесины// Труды по лесному опытному делу на Украине, 1929, вып. 2.
4. Богословский С.А. Исследование технических свойств древесины дуба. Известия Лесного института, вып. 28, 1915.
5. Bozhok O.P. Impacts of Site on the Quality and Wood Characteristics of Oak.
6. Results of research on the impacts of site on the distribution of wood density on the bole of oak (Quercus robur L.). _
62
Лiсiвницькi дослвдження в УкраТш
