Лесное ресурсоведение: Методические указания по выполнению лабораторных и практических работ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С.М. Кирова

ЛЕСНОЕ РЕСУРСОВЕДЕНИЕ

Методические указания по выполнению лабораторных и практических работ. Рабочая программа и контрольные задания для студентов специальности 250401 и направления 250300 всех форм обучения

Санкт-Петербург 2008

Рассмотрены и рекомендованы к изданию Научно-методическим советом Санкт-Петербургской Государственной лесотехнической академии им. С.М. Кирова «23» октября 2008 г. Составители: кандидат технических наук, доцент Жукова А.И. доктор технических наук, профессор Григорьев И.В. кандидат технических наук, доцент Беленький Ю.И. кандидат технических наук, доцент Теппоев А.В. В методических указаниях рассмотрены способы многоцелевого использования лесных растительных ресурсов, учета и комплексной оценки всего растительного органического вещества, продуцируемого лесом, проектирования мероприятий не только по освоению лесов, но и увеличению их продуктивной способности. Предназначены для студентов отраслевых высших и средних профессиональных образовательных учреждений.

Отв. редактор кандидат технических наук, доцент Тихонов И.И. Рецензенты: Кафедра Машины и оборудование лесного комплекса Братского государственного университета кандидат технических наук, доцент Цыгарова М.В. Ухтинский государственный индустриальный университет © Санкт-Петербургская государственная лесотехническая академия имени С.М. Кирова (СПб ГЛТА) © Жукова А.И., Григорьев И.В., Беленький Ю.И., Теппоев А.В.

2

ВВЕДЕНИЕ Основная ценность лесов состоит в том, что это один из важнейших видов возобновляемых природных ресурсов. Кроме того, леса – самая продуктивная растительная формация на земном шаре. Сложившееся представление о лесе как о ресурсе, запасы которого воспроизводятся путем использования естественных природных биологических процессов и являются безграничными, обусловлено, прежде всего, его огромным потенциалом. Однако в освоении лесных богатств пока отмечается резко выраженная односторонность. Используется почти исключительно, и притом не полностью, лишь стволовая древесина. Практически выпадают из сфер промышленного освоения различные отходы лесозаготовительного процесса, продукты побочного и прижизненного видов пользования, в то время как комплексное использование лесной экосистемы дает возможность получить много видов продукции не менее ценной, чем сама древесина. Во многих случаях необходимо ориентироваться на одновременное освоение, например в процессе рубок главного пользования, не только стволовой древесины, но и сопутствующего растительного сырья. Выявление, учет и комплексная оценка лесных растительных ресурсов представляют собой задачу лесного ресурсоведения. Количественный и качественный учет всего растительного органического вещества, продуцируемого лесом, необходим для определения направлений технической политики в использовании растительных ресурсов, для проектирования мероприятий не только по освоению лесов, но и по воспроизводству, сохранению и усилению их полезного влияния на окружающую среду. В связи с этим основное внимание в данной работе было обращено на многоцелевое, рациональное, непрерывное, неистощительное использование лесов для удовлетворения потребностей общества в лесах и лесных ресурсах. Методические указания по дисциплине «Лесное ресурсоведение» разработаны преподавателями кафедры технологии лесозаготовительных производств и составлены на основе опыта работы на производстве и в высшем учебном заведении. Они предназначены для студентов лесоинженерного факультета специальности 250401 «Лесоинженерное дело» и направления 250300 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» и позволяют определить способы многоцелевого использования лесных растительных ресурсов.

3

1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА «ЛЕСНОЕ РЕСУРСОВЕДЕНИЕ» При подготовке к лабораторной работе студенты прорабатывают лекционный материал и подготавливают ответы на вопросы для самостоятельного изучения, используя учебники и справочную литературу. Далее учащиеся приступают к выполнению заданий. 1.1. Роль лесного ресурсоведения в комплексе наук о лесе. Определение, содержание и задачи Лесного ресурсоведения. Экологическая, социальная и экономическая значимость лесов. Лесное ресурсоведение как практика хозяйствования и научный подход. Взаимодействие Лесного ресурсоведения с другими науками. Объекты исследования и их характеристика. Структурные части растительного сообщества, их характеристика. Типологическая характеристика участков лесного фонда. Таксационные описания и планшеты. Нормативы для разделения покрытых лесной растительностью земель на отдельные лесотаксационные выделы. 1.2. Лесная растительность как составная часть природных ресурсов Классификация природных ресурсов. Основные понятия природопользования. Оценка современного состояния лесов в мире. Распределение лесных ресурсов соответственно выделяемым зонам произрастания лесов. Воздействие антропогенных факторов на лесную растительность. Основные аспекты снижения качества лесов. 1.3. Оценка лесных растительных ресурсов Классификация лесных растительных ресурсов. Характеристика земель лесного фонда. Современное разделение лесов по целевому назначению и категориям защитности. Защитные леса, их назначение. Система особо охраняемых природных территорий, процедура их организации и правовые режимы охраны. Леса, расположенные в водоохранных зонах. Леса, выполняющие функции защиты природных и иных объектов. Ценные леса. Особо защитные участки лесов. Характеристика древеснокустарниковой растительности. Виды лесных пользований. Определение запасов древесины и фитомассы наземной части дерева. Требования, предъявляемые к лесопользователям при заготовке древесины, продуктов древесной растительности и побочного пользования. Классификация лесных товаров. Использование фитомассы дерева. Сырье для лесозаготови-

4

тельной и деревообрабатывающей промышленности. Отходы лесозаготовок и деревообработки. Основные понятия и классификация отходов. Способы сбора и переработки порубочных остатков. Виды пневого осмола. Технология заготовки и применяемое оборудование. Механизация заготовки пневого осмола. Направления переработки пневокорневой древесины. Расчет запасов пневого осмола. Запасы коры, ее промышленное значение. Учет и использование различных фракций кроны. 1.4. Методы изучения компонентов леса Маршрутные методы изучения. Подготовительные работы при планировании маршрутных исследований. Регистрация полевых наблюдений. Методы размещения пробных площадей. Последовательность описания лесного сообщества. Определение характеристик подчиненных компонентов растительного сообщества. Определение характеристик древесного яруса и подлеска. Определение фитомассы и годичной продукции древостоя, полога подроста и подлеска, продукции нижних ярусов растительности. 1.5. Пищевые ресурсы леса Классификация и характеристика основных видов грибов. Пищевое значение грибов и их лечебные свойства. Факторы, влияющие на плодоношение грибов. Урожай грибов и погода. Влияние рубок леса на появление грибов. Урожайность грибов в различных типах условий местопроизрастания. Мероприятия по рациональной эксплуатации грибных месторождений и повышению их урожайности. Определение запаса грибов. Условия подбора участков для промышленной заготовки ягод и плодов. Характеристика основных видов лесных плодов и ягод. Прогнозирование плодоношения дикорастущих ягод и плодов. Факторы, влияющие на рост и плодоношение дикорастущих ягод. Полезные свойства дикорастущих ягод и плодов, обуславливающие их применение в различных отраслях промышленности. Сбор и основные способы переработки ягод и плодов. Мероприятия по рациональной эксплуатации ягодных месторождений и повышению их урожайности. 1.6. Лекарственные ресурсы леса Биологически активные вещества лекарственных растений. Организация заготовки лекарственного сырья. Термины, используемые при учете и заготовке лекарственного сырья. Характеристика основных видов лекарст-

5

венных растений и их использование в лечебных целях. Сбор данных. Оценка запасов лекарственного сырья и определение возможных ежегодных объемов его заготовки на обследуемой территории. Заготовка, сушка, упаковка, хранение и отправка лекарственного сырья. 1.7. Подсочка леса Подсочка как один из видов современного лесопользования. Подсочка лиственных пород. Способы промышленного сбора березового сока. Подсочка хвойных пород. Живица (состав, роль в живом дереве, применение). Сырьевая база подсочки. Экология подсочки. Зависимость смолообразования от наследственно-генетических особенностей деревьев, таксационных показателей и климатических условий. Отбор деревьев по смолопродуктивности. Влияние подсочки на жизнедеятельность насаждений. Технология подсочки. Стимуляция смолообразования при подсочке. Определение нормативной или технологической смолопродуктивности. 1.8. Изготовление плетеной мебели и предметов народного промысла Виды древесного сырья и материалов для изготовления плетеной мебели. Заготовка, сортировка, хранение и обработка материала. Классификация плетеной мебели. Технология отделки плетеных изделий. Предметы народного промысла, их характеристика и способы изготовления. 1.9. Рекреационное лесопользование Классификация видов рекреационной деятельности. Планирование рекреационного использование леса. Эстетическая ценность лесов. Устойчивость лесов к рекреационной нагрузке. Оценка территорий, пригодных для рекреационного использования. Принципы выделения перспективных рекреационных территорий. 1.9. Комплексная оценка лесных растительных ресурсов Схема составления таблиц для комплексной оценки лесных растительных ресурсов. Расчет показателей количественной и качественной оценки ресурсов. Проектирование мероприятий для многоцелевого, рационального и неистощительного использование лесов.

6

2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И МЕТОДИКА ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ. 2.1. Для подготовки бакалавров по направлению 250300 «Технология и оборудование лесозаготовительных и деревообрабатывающих производств» По учебному плану на лабораторные работы по дисциплине «Лесное ресурсоведение» для подготовки бакалавров отводится 34 часа. Студенты должны выполнить 7 работ по данной дисциплине. Перед выполнением заданий необходимо проработать лекционный материал по курсу дисциплины «Лесное ресурсоведение» и подготовить ответы на вопросы для самостоятельного изучения, используя учебники и справочную литературу. По порядку выполнения лабораторных работ преподаватель дает подробные объяснения. При наличии в задании нескольких вариантов, студент выбирает необходимый вариант по последней цифре в номере своей зачетной книжки. По каждой лабораторной работе студенты составляют отчет, содержащий титульный лист, основную часть и заключение (выводы). При решении задач следует приводить расчетные и технологические схемы, графики и формулы. Оформляются работы на листах писчей бумаги формата А4, в соответствии с требованиями ЕСКД. 2.1. Для подготовки специалистов по специальности 250401 «Лесоинженерное дело». По учебному плану на аудиторные занятия по дисциплине «Лесное ресурсоведение» для подготовки специалистов отводится 28 часов. Из них 14 часов приходится на лекции и 14 часов на практические работы. Студенты должны выполнить 5 работ по данной дисциплине. Для проработки лекционного материала по курсу дисциплины «Лесное ресурсоведение» и подготовки ответов на вопросы для самостоятельного изучения, учебным планом отводится 44 часа. При этом используются учебники и справочная литература. Требования к выполнению и оформлению практических заданий соответствуют требованиям, предъявляемым к выполнению работ бакалаврами.

7

Лабораторная работа №1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ДРЕВЕСИНЫ И ФИТОМАССЫ НАЗЕМНОЙ ЧАСТИ ДЕРЕВА 1. По данным перечетной ведомости, составленной при проведении сплошного перечета делянки, отводимой в рубку, заполняется ведомость материально-денежной оценки лесосеки (см. приложение табл. П.2) следующим способом: Количество деловых и дровяных стволов берется из перечетной ведомости. Выход сортиментов по категориям крупности (мелкие, средние, крупные) определяется по сортиментным таблицам, (выдержка из таблиц приводится в приложении, табл. П.1) по каждому элементу леса. Для этого по породе и разряду высоты подбирается соответствующая сортиментная таблица, из нее берется объем одного ствола для каждой ступени толщины, умножается на число деловых деревьев и полученный запас распределяется на сортименты по процентному их соотношению в ступени толщины. Суммируя выход одноименных сортиментов из всех ступеней толщины, можно получить распределение всего запаса древостоя на сортименты. Запас дровяной древесины находится путем суммирования запаса дров от деловых стволов (процент по сортиментным таблицам) и запаса дровяных стволов (объем одного ствола для каждой ступени толщины, умноженный на число дровяных стволов). Сумма деловой и дровяной древесины по всем элементам леса и ступеням толщины дает ликвидный запас древесины в насаждении на 1 га (м3/га). 2. Определяется формула состава древостоя по доле участия запаса каждого элемента леса, входящего в ярус, принимаемого за 10 единиц (100%). Когда доля участия элемента леса в общем запасе яруса составляет 0,2-0,5 единицы состава, то в формуле он коэффициента не имеет и перед его обозначением ставится знак плюс. 3. Вычисляется средний диаметр для каждого элемента древостоя по формуле: n

∑d d1,3ср . =

1, 3i

i =1

N

Ni ,

(1)

где d1,3i – диаметр ступени толщины, см; Ni – количество деревьев, соответствующее ступени толщины, шт.; N – общее количество стволов, шт.

8

4. По эмпирическим формулам рассчитывается масса наземной части одного дерева каждого элемента древостоя в зависимости от d1,3ср . породы. 2 Для сосны: М н.ч . = 128 − 13d1.3ср + 1.3d1, 3ср ;

Для ели:

М н .ч . = 306 − 15 .5d1.3ср + d12, 3ср

2 Для осины: М н.ч . = 300 − 10,7 d 1.3ср + 0,926 d 1, 3ср

(2)

2

Для березы: М н .ч . = 53,9 d1.3ср + 0,098 d1,3ср − 642 ,6 - в летний период. 5. Определяется масса кроны (Мкр) в зависимости от породы, среднего диаметра элемента леса d1,3 и разряда высоты (см. приложение, табл. П.3). Доля кроны в свежесрубленном состоянии сначала берется как процент от массы наземной части дерева, а затем переводится в единицы массы (кг). 6. Из формулы М н.ч. = М ств . + М кр . находится масса ствола (Мств) для каждой породы. 7. Определяется масса коры (Мк) в стволе по разрядам высот (см. приложение, табл. П.4). 8. Результаты расчетов заносятся в табл. 1. Таблица 1 Определение массы наземной части дерева и ее составных частей по элементам древостоя, кг Показатель Порода Сосна Ель Береза Осина Мн.ч. Мкр Мств Мк ср .

9. По данным табл. 1 строится диаграмма, отражающая изменение массы наземной части дерева, массы кроны, массы ствола и массы коры деревьев разных пород. Рекомендуемый перечень вопросов для самостоятельного изучения Характеристика лесного фонда. Понятие о насаждениях, их составе и форме. Элементы леса и основные закономерности их строения. Таксационные показатели элементов леса и их определение. Методы наземной таксации лесного фонда.

9

Лабораторная работа №2 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСА ПНЕВОГО ОСМОЛА Пневый осмол – это естественно просмоленная ядровая часть пней и корней хвойных пород. Осмол служит сырьем для скипидарного и канифольного производства. В нашей стране ведется заготовка и переработка пневого осмола из сосны обыкновенной и сосны кедровой. Ресурсы пневого осмола определяют, исходя из числа и диаметров пней, пользуясь региональными нормативно-справочными таблицами. 1. Используя таксационную характеристику выделов, представленную в табл. 2, а также по значениям среднего диаметра и количеству пней осмола на 1 га (табл. 3), определяется запас пневого осмола на 1 га и общую площадь выдела (табл. 4). Таблица 2 Таксационная характеристика сосновых древостоев, отведенных в рубку № № S, кв. выд. га 92 5 5,2

6С2Е2Б

D, см 20

8

3,4

7С3Б

4 120

45

Состав

Бонитет Полнота 3

0,6

22

4

0,5

1,2 6С2Б1Е1Ос

26

3

0,6

1

6,8

6С3Б1Ос

20

2

0,5

4

2,2

7С2Б1Ос

24

4

0,5

12

4,1

6С4Б

26

3

0,4

6

5,0

6С1Е3Б

24

3

0,5

18

2,9

8С2Б

16

4

0,6

ТУМ Тип леса В2 C.бр В4 С.долг А3 С.черн.св. В2 С.кисл В3 С.черн.вл. А2 С.бр А2 С.вер А4 С.долг

Год вырубки 2000 1995 1998 2005 2001 1993 1990 2003

При определении количества пней осмола необходимо учитывать долю сосны в формуле древостоя путем умножения на коэффициент участия. Также количество пней осмола зависит от давности рубки и выражается следующим соотношением:

10

Давность рубки, лет

Количество пней осмола (в %) от общего числа пней, оставленных на вырубке 90 80 70 50

1-6 7-10 11-15 16-20

Таблица 3 Определение среднего диаметра и количества пней осмола на 1 га в зависимости от класса бонитета и полноты сосновых насаждений Класс Ср. D Количество стволов (пней) при полнотах Ср. D боните- древ., см 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 пней, та см II 22 1010 909 808 707 606 505 404 26 24 886 797 709 620 532 443 354 29 26 769 692 615 538 431 384 308 31 28 685 616 548 480 411 342 274 34 30 602 542 482 421 361 301 242 36 32 529 476 432 370 317 264 212 38 III

18 20 22 24 26 28 30 32

1379 1167 989 856 734 610 504 403

1187 1050 890 770 661 549 454 363

1055 934 791 685 587 488 403 322

932 817 692 599 514 427 353 282

791 700 593 514 440 366 302 242

660 584 494 428 367 305 252 202

528 467 396 342 294 244 202 161

22 24 26 29 31 34 36 38

IV

16 18 20 22 24 26 28 14 16

1582 1322 1100 914 672 585 443 1844 1477

1424 1200 990 823 605 526 399 1660 1329

1266 1058 880 731 538 468 354 1475 1183

1107 925 770 640 470 410 310 1291 1034

949 793 660 548 403 351 266 1106 886

791 661 550 457 336 292 222 922 738

633 529 440 366 269 234 177 738 591

20 22 24 26 29 31 34 18 20

V

11

Класс Ср. D боните- древ., см та 18 20 22 24

Количество стволов (пней) при полнотах 1,0 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 1217 981 763 570

1095 883 687 513

974 785 610 456

852 687 534 399

720 589 458 342

608 490 382 285

487 392 305 228

Ср. D пней, см 22 24 26 29

Пример. Определить запас пневого осмола при среднем диаметре пней – 28 см и их количестве на 1 га – 325 шт. Решение. Запас пневого осмола по разрядам чисел и соответствующему диаметру составит: для трех сотен – 17 скл. м3 (пересечение цифры 3 в столбце количество и столбца «сотни»); для двух десятков – 1 скл. м3; для 5 единиц – 0. Соответственно запас 325 пней составит: 17+1+0=18 скл. м3. Таблица 4 Определение запаса пневого осмола Ср. D КоЗапас пневого осмо- Ср. D Коли- Запас пневого осмопней, личе- ла, скл.м3 по разрядам пней, чество ла, скл.м3 по разрядам чисел см чисел см ство 16

18

20

12

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2

тыс.

сотни

дес.

ед.

17 34 51 68 85 102 119 136 153 22 44 66 88 110 132 154 176 198 26 52

2 3 5 7 8 10 12 14 15 2 4 7 9 11 13 15 18 20 3 5

1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 2 2 2 1

-

28

30

32

1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 2

тыс.

сотни

дес.

ед.

58 116 174 232 290 348 406 464 522 68 136 204 272 340 408 476 544 612 78 156

6 12 17 23 29 35 41 46 52 7 14 20 27 34 41 48 54 61 8 16

1 1 2 2 3 4 4 5 5 1 1 2 3 3 4 5 5 6 1 2

1 -

Ср. D КоЗапас пневого осмо- Ср. D Коли- Запас пневого осмопней, личе- ла, скл.м3 по разрядам пней, чество ла, скл.м3 по разрядам см ство чисел см чисел тыс.

сотни

дес.

ед.

тыс.

сотни

3 78 8 1 3 234 23 4 104 10 1 4 312 31 5 130 13 1 5 390 39 6 156 16 2 6 468 47 7 182 18 2 7 546 55 8 208 21 2 8 624 62 9 234 23 2 9 702 70 22 1 32 3 34 1 90 9 2 64 6 1 2 180 18 3 96 10 1 3 270 27 4 128 13 1 4 360 36 5 160 16 2 5 450 45 6 192 19 2 6 540 54 7 224 22 2 7 630 63 8 256 26 3 8 720 72 9 288 29 3 9 810 81 24 1 39 4 36 1 101 10 2 78 8 1 2 202 20 3 117 12 1 3 303 30 4 156 16 2 4 404 40 5 195 20 2 5 505 51 6 234 23 2 6 606 61 7 273 27 3 7 707 71 8 312 31 3 8 808 81 9 351 35 4 9 909 91 26 1 49 5 1 38 1 115 12 2 98 10 1 2 230 23 3 147 15 2 3 345 34 4 196 20 2 4 460 46 5 245 24 2 5 575 58 6 294 29 3 6 690 69 7 343 34 3 7 805 80 8 392 39 4 8 920 92 9 441 44 4 9 990 104 2. По табл. 5 находится масса пневого осмола, заготовленного щади выдела при нормальной влажности, равной 16-20%.

дес.

ед.

2 3 4 5 6 6 1 7 1 1 2 3 4 5 5 1 6 1 7 1 8 1 1 2 3 4 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 1 2 3 5 1 6 1 7 1 8 1 9 1 10 1 с пло-

13

Таблица 5 Перевод складочного объема пневого осмола в весовые показатели Влажность Масса 1 Масса 1 Объем 1 т Влажность Объем 1 т 3 3 3 осмола, % скл. м , кг осмола, м осмола, % скл. м , кг осмола, м3 0 285 3,51 18 348 2,88 10 317 3,15 20 356 2,81 12 324 3,09 22 365 2,74 14 331 3,02 24 375 2,67 16 339 2,93 26 385 2,60 3. Исходя из показателя давности рубки определяются классы спелости пневого осмола для всех выделов, характеристика которых приведена в табл. 6 и рассчитывается содержание смолистых веществ в общей массе сырья по табл. 7. Таблица 6 Классы спелости пневого осмола Давность Класс спе- Характеристика Внешние признаки класса рубки лости осмола спелости пней

14

1-5

I

6-10

II

11-15

III

16-20

IV

молодой

Заболонь не подвергается разрушению и составляет одно целое с ядром приспевающий Заболонь в большей или меньшей степени разрушилась, в надземной части пня отделяется от ядра с некоторым усилием, в подземной – не отделяется спелый Заболонь значительно разрушилась и легко отделяется от ядра перестойный Заболонь совершенно разрушилась, началось гниение ядра

Таблица 7 Содержание смолистых веществ в 1 т сырья (%) в зависимости от условий произрастания и класса спелости осмола ТУМ Класс спелоБоры Субори сти оссусвевлажсысусвевлажсымола хие жие ные рые хие жие ные рые I 9,8 10,5 7,1 6,5 10,2 11,2 7,6 5,8 II 16,4 16,9 11,9 10,8 16,2 15,5 11,5 10,2 III 20,5 19,4 16,5 14,2 19,8 18,5 16,7 15,8 IV 23,8 24,5 22,2 20,1 23,5 22,9 21,0 19,5 По результатам всех расчетов заполняется табл. 8. Таблица 8 Сводная ведомость по определению запаса пневого осмола и количества смолистых веществ Класс спело№ кв. № выд. S, га Запас пнеМасса Количество сти вого осмопневого смолистых ла, осмола, веществ, кг 3 скл. м кг 92 5 5,2 8 3,4 4 1,2 120 1 6,8 4 2,2 12 4,1 45 6 5,0 Рекомендуемый перечень вопросов для самостоятельного изучения Составление плана заготовки пневого осмола в соответствии с последующими действиями предприятия лесного хозяйства (лесокультурными работами, реконструкцией молодняков, рубками ухода за лесом, мерами по содействию естественному возобновлению). Технология переработки осмола на канифольно-экстракционных заводах.

15

Лабораторная работа №3 ОЦЕНКА ЗАПАСОВ ЛЕКАРСТВЕННОГО СЫРЬЯ МЕТОДАМИ ЭКСПЕДИЦИОННЫХ ОБСЛЕДОВАНИЙ. 1. По данным учета лекарственных растений (табл. 9, 10, 11) выполняется обработка полевого материала и определяется урожайность (плотность запасов сырья) методом использования учетных площадок. Учетная площадка – участок определенного размера (от 0,25 до 10 м2), заложенный в пределах промысловой заросли или массива для определения массы сырья, численности растений или учета проективного покрытия. Размер учетных площадок для получения данных по учету массы составляет 10м2.

9

51

200

230

287

238

187

10

11

12 13 14 15 16 167

8

125

7

247

6

189

5

176

4

67

3

201

2

152

185

№ пло- 1 щадки Масса сырья г/м2

191

Таблица 9 Учет массы листьев ландыша майского в спелом насаждении, тип леса – ельник кисличник

9

185

146

138

163

122

158

10

11

12 13 14 15 16 104

8

118

7

154

6

116

5

180

4

177

3

136

2

128

162

№ пло- 1 щадки Масса сырья г/м2

116

Таблица 10 Учет массы травы зверобоя продырявленного на вырубке

16

6

7

8

9

10

11

12 13 14 15 16

128

98

116

145

132

102

117

136

95

128

5

138

4

114

3

126

2

152

112

№ пло- 1 щадки Масса сырья г/м2

95

Таблица 11 Учет массы листьев брусники в средневозрастном насаждении, тип леса – сосняк брусничник

1.1. Определяется, соответствует ли число заложенных площадок необходимому количеству для достижения достаточной точности результатов. Необходимое число площадок находится по формуле:

n=

ν2 p2

,

(3)

где n – необходимое число площадок; p – требуемая точность (10%); v – коэффициент вариации. Коэффициент вариации равен: 100σ ν = , (4) M где М – средняя арифметическая; σ – среднее квадратичное отклонение. Величина среднего квадратичного отклонения определяется по формуле: σ = ak , (5) где а – разница между максимальным и минимальным значениями измеряемого признака; k - коэффициент, зависящий от числа заложенных площадок (величины выборки) n (табл. 12). Таблица 12 Значения переводных коэффициентов в зависимости от объема выборки (по Снедекору, 1961) п k п k 2 0,886 12 0,307 3 0,591 14 0,294 4 0,486 16 0,283 5 0,430 18 0,275 6 0,395 20 0,268 7 0,370 24 0,258 8 0,351 30 0,245 9 0,337 40 0,231 10 0,325 50 0,222 1.2. Производится статистическая (математическая) обработка результатов измерений массы листьев и травы лекарственных растений. В практике ресурсоведческих исследований математические методы применяются для анализа совокупности результатов измерений. Статистическая совокупность характеризуется средней арифметической величиной (М) и ее ошибкой (т), среднеквадратическим отклонением (σ) и коэффициентом вариации (ν). 1) средняя масса лекарственного сырья на учетной площадке Муч.пл., гр.

17

n

∑x

i

М уч.пл. =

i =1

n

,

(6)

где хi – значение массы лекарственного растения на i-й площадке; п – число учетных площадок. 2) выборочное среднеквадратическое отклонение σ вычисляется по табл. и формуле: Таблица 13 Ведомость вычисления среднеквадратического отклонения № учетной Масса лекарст- Разность между мас- Квадрат разности площадки венного растения сами лекарственного (xi- Муч.пл.)2 на площадке xi, гр растения (xi- Муч.пл.), гр 1 2 3 … 16 n

Итого:

∑ (x

− M уч.пл. )

2

i

i =1

n

∑ (x σ=

i

− M уч.пл. )

i =1

(7) n −1 3) фактический коэффициент вариации ν (%), характеризует разброс измеряемой величины относительно среднего значения. Рассеивание будет малым, если коэффициент вариации не превышает 10%, средним, если находится в пределах 11-30% и большим, если находится за пределами 31%. σ ν= ⋅ 100 ; (8) M уч.пл. 4) ошибка средней арифметической вычисляется по формуле:

тМ = ±

σ

. п Итог расчетов записывается в форме (Муч.пл.± т). 5) плотность запасов сырья (урожайность) на гектаре, кг/га

18

(9)

М га =

∑ М ⋅ 10000

1000 nS где S – площадь одной учетной площадки (10 м2). Результаты статистической обработки заносятся в табл. 14.

(10)

Таблица 14 Статистические показатели учета массы надземной части лекарственных растений Статистический покаЗначение показателя затель Ландыш Зверобой продыБрусника майский рявленный Средняя масса лекарственного сырья на учетной площадке, гр/м2 Среднеквадратическое отклонение Коэффициент вариации, % Ошибка средней арифметической, гр/м2 Урожайность, кг/га 2. Определяется урожайность (плотность запасов сырья) валерианы лекарственной методом модельных экземпляров. Данный метод используется при оценке урожайности подземных органов или при работе с крупными растениями. При оценке урожайности по этому методу устанавливают два показателя: массу сырья, получаемую от модельного экземпляра, и численность товарных экземпляров на единицу площади. Число товарных экземпляров подсчитывают на узких (1-2 м шириной) и вытянутых вдоль маршрутного хода площадках, так называемых трансектах. Задание. На заросли площадью 5 га определили численность товарных экземпляров валерианы лекарственной на 30 трансектах длиной 13 м и шириной 2м (табл. 15). Для определения массы сырья было взято 50 товарных экземпляров, корневища каждого экземпляра взвешены и рассчитана средняя масса корневища одного (модельного) экземпляра (М1 ± т1). Она составила 74,9 ± 6,1 г. При помощи формул 6-9 определяется средняя численность товарных экземпляров на каждом отрезке хода (М ± т) и рассчитывается урожайность (М2 ± т2) по формуле: (11) (М ± m) × (M1 ± т1) поэтапно:

19

М2 = М·М1 и m2 = (M 1 m ) + (Mm1 ) . Единицы измерения: кг на 1 га. 2

2

(12)

Таблица 15 Численность товарных экземпляров валерианы лекарственной № пл. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Число товар9 12 10 15 16 8 12 10 16 5 ных экз., шт. № пл. 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Число товар10 12 6 14 10 9 18 4 13 11 ных экз., шт. № пл. 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Число товар8 15 12 10 11 6 8 16 12 14 ных экз., шт.

20

20 28

35

18

20

15

45

30

35

28

42

25

36

32

20

48

152 215

268

139

161

98

344

222

286

194

302

190

295

226

145

365

3. На основании замеров проективного покрытия надземных частей лекарственных растений, проведенных при помощи квадрата-сетки, определяется урожайность побегов багульника болотного и крапивы двудомной (табл. 16, 17). Для определения урожайности этим методом устанавливают две величины: среднее проективное покрытие вида в пределах промысловой заросли и выход сырья с 1% проективного покрытия (так называемую цену 1% проективного покрытия). Среднее проективное покрытие определяется на основании замеров проективного покрытия в серии учетных площадок. Урожайность рассчитывается как произведение среднего проективного покрытия (М ± m) на цену 1% (М1 ± т1) по формулам 6-12. Таблица 16 Учет массы побегов багульника болотного по его проективному покрытию № пло- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 щадки Проек ективтивное покры крытие, % Сырая масса, гр/дм2

Таблица 17 Учет массы побегов крапивы двудомной по ее проективному покрытию

10

30

45

28

36

22

28

44

35

25

80

180

266

136

199

133

148

255

201

156

16

25

15

161

10 11 12 13 14

44

9

265

8

48

7

382

6

20

5

126

4

28 36

3

142 212

№ пло- 1 2 щадки Проек ективтивное покры крытие, % Сырая масса, гр/дм2

4. Используя таксационные описания, выданные преподавателем, подберите выделы пригодные для промышленной заготовки рассмотренных видов лекарственных растений. Таксационную характеристику участков представьте в виде табл. 18. Таблица 18 Таксационная характеристика участков Вид лекарстПлощадь № выТУМ венных расте- № кв. участка, Состав Полнота дела Тип леса ний га

5. Расчет объема возможной заготовки лекарственного сырья на выбранных участках. Ресурсы лекарственного сырья принято разделять на биологические и эксплуатационные (промысловые) запасы. Биологический запас – это величина сырьевой фитомассы, образованной всеми (товарными и нетоварными) экземплярами данного вида на любых участках, как пригодных, так и непригодных для заготовки. Расчет

21

биологического запаса сырья ведется по верхнему пределу урожайности (М + 2m). Эксплуатационный (промысловый) запас - величина сырьевой фитомассы, образованной товарными экземплярами на участках, пригодных для промысловых заготовок. Расчет величины эксплуатационного запаса ведется по нижнему пределу урожайности (М - 2m). Эксплуатационный запас сырья показывает, сколько сырья можно заготовить при однократной эксплуатации заросли. Однако ежегодная заготовка на одной и той же заросли допустима лишь для лекарственных растений, у которых используются плоды. В этом случае суммарная величина эксплуатационного запаса на всех зарослях равна возможному объему ежегодных заготовок. В остальных случаях при расчете возможной ежегодной заготовки необходимо знать, за сколько лет после проведения заготовок заросль восстанавливает первоначальный запас сырья. Объем возможной заготовки лекарственного сырья находится по формуле:

WЗ =

М ЭП ⋅ S зр , tЗ + Т

(13)

где МЭП – эксплуатационный запас лекарственного сырья, кг; tЗ – год заготовки; Т – продолжительность периода восстановления, лет (см. приложение, табл. П.5); Sзр – площадь заросли, га. По результаты расчетов заполняется табл. 19. Таблица 19 Определение объема возможной заготовки лекарственного сырья Объем Вид лекар- Форма ле- Общая Плотность Эксплуатавозможной сырья, ционный ственных карствен- площадь заготовки, кг/га запас, кг/га растений ного сырья заросли кг

Рекомендуемый перечень вопросов для самостоятельного изучения Составление эколого-ценотической характеристики обследуемых лекарственных растений. Подготовка картографического материала, его изучение и определение территорий для промышленной заготовки сырья.

22

Сушка, упаковка, маркировка, транспортировка и хранение лекарственного сырья. Лабораторная работа № 4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УРОЖАЙНОСТИ ДИКОРАСТУЩИХ ЯГОД НА УЧЕТНЫХ ПЛОЩАДКАХ Государственный Лесной Фонд РФ располагает огромными ресурсами дикорастущих пищевых растений. В первую очередь к ним относятся дикорастущие ягоды, принадлежащие к семействам брусничные (клюква, брусника, голубика, черника) и розоцветные (малина, ежевика, земляника лесная и боярышник). Ресурсы сырья ягодных растений определяют по проективному покрытию (площади, занятой проекциями надземных частей растений, выраженной в % относительно всей учетной площади). По таксационным описаниям, выданным преподавателем, подбираются участки для промышленной заготовки дикорастущих ягод трех видов (брусники, черники и клюквы) в соответствии со следующими требованиями: − величина выделов, которые целесообразно включать в участки заготовки, должна быть не менее 3га; − освоение таксационных выделов целесообразно в тех случаях, когда проективное покрытие ягодными растениями площади таксационного выдела составляет не менее 5% по клюкве, 10% по голубике и бруснике, 20% по чернике; − предпочтительнее выбирать выделы без наличия густого подроста и подлеска; − на участках должен проводиться детальный повидовой учет ресурсов и урожайности дикорастущих ягодников; − земельные участки подбираются в лесах всех групп, кроме заповедников и мест, где производится сбор ягод населением для собственных нужд. Таксационные показатели выбранных участков и количественную характеристику ягодников заносят в табл. 20. Таблица 20 Таксационная характеристика участков для заготовки дикорастущих ягод Ягод% про- Кол-во плоТип Воз- Пол№ № ект. по- доносящих S,га ные раслеса раст нота кв. выд. тения крытия растений, % 1 2 … п

23

2. По каждому выделу определяют биологический урожай и эксплуатационный запас ягодников в соответствии с произрастающим видом ягод. Результаты вычислений заносят в табл. 21, 22, 23. Таблица 21 Урожайность ягодников брусники на пробных участках леса Количество ягод Средний БиологиЭксплуатаПроеквес 1 яго- ческий уро- ционный Тип тивное 2 жай, кг/га запас, кг/га леса покрына 1м на 1га ды, гр тие, % 1 2 … n

Тип леса

Таблица 22 Урожайность ягодников черники на пробных участках леса ПроекКоличество ягод Средний БиологиЭксплуатативное вес 1 яго- ческий уро- ционный 2 покрыжай, кг/га запас, кг/га на 1м на 1га ды, гр тие, %

1 2 … n

Тип леса

Таблица 23 Урожайность ягодников клюквы на пробных участках леса ПроекКоличество ягод Средний БиологиЭксплуатативное вес 1 яго- ческий уро- ционный 2 покрыжай, кг/га запас, кг/га на 1м на 1га ды, гр тие, %

1 2 … n Биологический урожай представляет собой общий биологический запас ягод определенного вида дикорастущих ягодников на учитываемой территории. Его расчет производится следующим образом:

24

2.1. По количеству плодоносящих растений, выраженному в процентах от общего количества растений и шкале оценки урожая ягод (табл. 24) определяется балл плодоношения каждого из трех видов ягодников. Таблица 24 Балл 1 2 3 4 5

Шкала оценки урожая ягод Вид урожая Кол-во плодоносящих растений, % Плохой 0 − 19 Слабый 20 − 39 Средний 40 − 59 Хороший 60 − 79 Очень хороший 80 −100

2.2. Подсчитывается количество ягод, соответствующее значению 100 %-го проективного покрытия в зависимости от условий произрастания и балла плодоношения (см. приложение, табл. П.6 – П.8). Затем определяется количество ягод на 1м2 в соответствии с % проективного покрытия ягодников на выбранных вами участках для промышленной заготовки ягод N ⋅ ПП N у = табл. , (14) 100 где N у - количество ягод на выбранных участках, шт./м2; N табл - количество ягод, определенное по таблицам при 100 %-ном проективном покрытии шт./м2; ПП – процент проективного покрытия на промысловых участках. Балл плодоношения, равный 1, в задании не рассматривается, так как урожай, получаемый в данном случае, не соответствует требованиям по подбору участков для промышленной заготовки дикорастущих ягод. 2.3. Средний вес ягоды определяется по табл. 25. Таблица 25 Средний вес ягоды пищевых растений для перевода количественных показателей в весовые Наименование вида растения Вес,гр Брусника 0,3 Голубика 0,5 Клюква 0,5 Черника 0,4 Костяника 0,2

25

2.4. Биологический запас на выдел находится по формуле: WБ = N ⋅ P ⋅ S , (15) где N – количество ягод на 1га; Р – вес одной ягоды (кг); S – площадь выдела, га. Эксплуатационный запас дикорастущих ягод представляет собой часть биологических ресурсов, которая на данном этапе освоения изымается из природы человеком. Эксплуатационный запас принимается равным 0,5WБ. 3. Для практической организации и проведения заготовок ягод необходимы сведения о размещении промысловых массивов и эксплуатационных запасах сырья, которые отражаются на схематических картах. В соответствии с этим проводится картирование ягодоносных площадей по таксационным выделам квартала, выданного преподавателем в качестве задания (в качестве примера предложена схема квартала № 51 в приложении, П.11). Исходным материалом является ведомость определения биологического урожая и эксплуатационного запаса ягодников. В контуре каждого выдела, пригодного для промышленной заготовки ягод записывается площадь заросли (выдела) – в числителе и эксплуатационный запас в кг/га – в знаменателе. Площадь выдела раскрашивается в условно принятые цвета для каждого вида ягод (см. приложение, табл. П.9), а интенсивность плодоношения, в зависимости от балла, показывается при помощи тона (2 балла – светлый, 3-4 балла - затемненный, 5 баллов – темный). Рекомендуемый перечень вопросов для самостоятельного изучения Разработка нормативной базы для повышения точности определения ресурсов дикорастущих ягод на территории конкретных объектов. Прогноз урожайности ягодников на основании многолетних фенологических наблюдений с точностью, соответствующей требованиям практики, на постоянных пробных площадях. Способы переработки и хранения ягод и плодов. Мероприятия по искусственному воспроизводству пищевых растений. Использование дикорастущих ягод и плодов в различных сферах производства.

26

Лабораторная работа №5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ПОДБОРЩИКОВ СУЧЬЕВ. Древесное сырье, получаемое лесозаготовительными предприятиями в составе отводимого лесосечного фонда, подразделяют на основное и дополнительное. К дополнительному древесному сырью относятся: древесина низкой товарной сортности, маломерная древесина, отходы лесозаготовок и деревообработки. Лесосечные отходы, получаемые в процессе лесозаготовок включают в себя пни, корни, ветви, сучья, вершины, откомлевки и др. Наибольшее количество лесосечных отходов образуется при технологическом процессе лесозаготовок с обрезкой сучьев на лесосеке. Для сбора и вывозки лесосечных отходов предназначены специализированные машины – подборщики. В настоящее время наиболее распространены следующие типы подборщиков - навесной грабельный подборщик, навешиваемый сзади на трактор и манипуляторный подборщик (погрузочно-транспортная машина). Мощность двигателя трактора, требующаяся для работы с грабельным аппаратом, находится по формуле:

Nд =

Fтягυ п

η тр ,

(16)

где:Fтяг – тяговое усилие на работу грабельного подборщика; vП – рабочая скорость трактора; ηтр – КПД трансмиссии трактора. Потребное тяговое усилие на работу грабельного подборщика определяется по формуле:

Fтяг = (Gгр + GП )µ ср + К гр Вh ,

(17) где: Gгр – вес грабельного аппарата, кН; GП – вес перемещаемой пачки, кН; µср – коэффициент сопротивления перемещению пачки лесосечных отходов (2,2-2,5); Кгр – удельное сопротивление от поверхностного заглубления собирающих зубьев на глубину до 0,1 м, в зависимости от механического состава и влажности почвы составляет 98 – 196 кН/м2; В – ширина захвата, м; h – глубина заглубления, м.

GП = VП ⋅ P ⋅ g ,

(18) где VП – объем перемещаемой пачки, Р – объемный вес лесосечных отходов (кН/м3).

27

К

Ci

∑ a b 100 i i

P=

i =1

1000

,

(19)

где аi – доля древесины i-й породы в формуле породного состава лесонасаждений; bi – норматив образования данного вида отхода отхода i-той породы, % (см. приложение табл. П.10); К- количество пород деревьев; Сi – нормативы поступления элементов кроны для каждой породы дерева в пункт трелевки с учетом потерь при валке, формировании пакета, трелевке (см. приложение табл. П.11). Производительность подборщика грабельного типа, га/час 3600ϕ1 Пч = , (20) Тц где: ϕ1 – коэффициент использования рабочего времени; Тц – время цикла.

Т ц = t1 + t2 nП ,

(21) где: t1 – время движения подборщика (время гона), с/га; t2 – время затрачиваемое на один поворот (60 – 100 с); nП – число поворотов подборщика на 1 га.

10 4 К П t1 = , Вϕ 2 v П

(22)

где: КП – коэффициент, учитывающий увеличение времени движения за счет остановок на разгрузку грабель, принимается от 1,1 до 1,2; В – ширина захвата, м; ϕ2 – коэффициент использования ширины захвата (0,8 – 0,9).

10 4 пП = Вϕ 2 l Г ,

(23)

где: lГ – длина гона (наиболее предпочтительная длина гона 500-600 м). Производительность подборщика в смену:

П см = (Т см − t p )П ч ,

(24) где: Тсм – продолжительность смены, час; tр – время на регламентированные простои (подготовительно заключительные операции ≈ 1 час). Если порубочные остатки будут перерабатываться на щепу, то в комплексе с грабельным подборщиком должен работать манипуляторный подборщик, который двигаясь вдоль валов порубочных остатков, манипулятором грузит их в кузов и транспортирует к месту переработки, обычно к лесопогрузочному пункту, где должны находиться рубительная машина, контейнер для щепы или щеповоз.

28

В случае использования на очистке лесосек манипуляторных подборщиков время цикла транспортировки единицы объема лесосечных отходов погрузочно-транспортной машиной определяется по формуле:

Tпт =

l

υx

+ t ⋅ n1 +

a

υг

⋅ n2 +

l

υг

+ tp ,

(25)

где l – среднее расстояние транспортировки, υх и υг – скорость машины при движении соответственно без груза и с грузом, м/с; t – время цикла доставки грейфера, захвата некоторого объема (Qг) лесосечных отходов, доставки и выгрузки его в кузов, с; п1 – число циклов доставки объема лесосечных отходов для заполнения кузова; а – расстояние между смежными рабочими позициями при заполнении кузова, м; п2 – число рабочих позиций для заполнения кузова, tр – время выгрузки кузова, с. Объем лесосечных отходов, помещающийся в грейферном захвате, находится по формуле:

Qг =

g ⋅ ϕ3

ρ отх. ,

(26)

где g – грузоподъемность манипулятора, кН; φ3 – коэффициент использования грузоподъемности манипулятора.

n1 =

M , Qг

(27)

где М – объем кузова, м3. 10 4 ⋅ M n2 = , (28) q ⋅a ⋅b где q - средний запас отходов на 1 га, м3, b – расстояние между валами лесосечных отходов после работы подборщика сучьев грабельного типа, м. Часовая и сменная производительность находятся по формулам 20, 24. К очистке лесосек также относится корчевка пней, производимая на вырубках в лесохозяйственных целях, при подготовке трасс лесовозных дорог, площадей под складские площадки, заготовке пней для канифольного производства и др. На усилие извлечения пней из почвы влияет большое количество факторов: порода дерева; размер пня; механический состав, плотность и влажность почвы, а также форма корневой системы (поверхностная или стержневая, рис. ) и т.д. Приблизительно потребное усилие для корчевки пня можно оценить по эмпирической формуле:

РП = 9,8q d П3 ,

(29) где: q – эмпирический коэффициент зависящий от породы дерева (С – 70; Е, Б – 60; Ос – 50); dП – диаметр пня, см.

29

Рис. 1. Виды пнево-корневой системы а) стержневая (сосна); б) поверхностная (ель) Машинную очистку лесосек производят специальными функциональными бригадами (звеньями) из двух-трех человек, оснащенными однойдвумя универсальными бензиномоторными пилами и подборщиком сучьев. Число бригад для очистки лесосек определяют по формуле:

n зв =

Sг , П см ⋅ N о

(30)

где Sг – площадь лесосек, подлежащих очистке подборщиком в течение года, га; Nо – число смен работы звеньев на очистке лесосек, в бесснежный период составляет ориентировочно 150 дней. Контрольные вопросы: 1. Классификация подборщиков по конструкции и технологическому признаку. 2. Способы определения объема лесосечных отходов. 3. Технологическое оборудование грабельного подборщика. 4. Схемы работы подборщиков на лесосеке.

30

Таблица 26 Исходные данные для определения мощности двигателя и производительности подборщиков сучьев грабельного типа Показатели Марка машины Масса навесного оборудования, Ширина захвата, м Глубина заглубления зубьев, м Рабочая скорость трактора, м/с Объем перемещаемой пачки отходов, скл.м3 Длина гона, м Состав насаждения Площадь лесосек, подлежащих очистке, га

Варианты 3 4 5 ПС-2,4 ПС-5А ЛТ-161 2,2 2,0 2,1

0 ПС-5 2,2

1 ПСГ-3 2,5

2 ПС-4 2,3

6 ПС-4 2,3

7 ПС-2,4 2,2

8 ПС-5 2,2

9 ЛТ-161 2,1

2,7

3,72

2,6

2,4

3,0

3,0

2,6

2,4

2,7

3,0

0,02

0,01

0,02

0,025

0,015

0,01

0,02

0,025

0,02

0,01

0,82

0,86

0,78

0,79

0,80

0,84

0,78

0,79

0,82

0,84

6,0

5,8

6,2

6,0

5,9

6,0

6,2

6,0

6,0

6,0

500

450

400

550

500

400

500

450

400

500

5Е2Ос2Б1С

6С2Б1Ос1Е

75

98

52

Способ трелевки

за вершину

за комель

Сезон заготовки

лето

зима

за вервершину лето

84 за комель зима

5Е2С2Б1Ос 105 за вервершину лето

69 за комель зима

4С2Е2Ос2Б

4Б4С1Е1Ос

76

58

за вервершину лето

95 за комель зима

за вервершину лето

88 за комель зима

31

Таблица 27 Исходные данные для определения производительности манипуляторных подборщиков Показатели Марка машины

0 ЛП-23

1 ПЛО-1

Базовый трактор

ТБ-1

Рабочий орган Манипулятор: вылет, м вместимость грейфера, м3 грузоподъемный момент, кН Вместимость кузова, м3 Среднее расстояние трелевки, м Скорости, м/с: без груза с грузом Расстояние между валами после работы грабельного подборщика сучьев, м

32

Варианты 4 5 ЛВ-194 ЛП23 ТДТ-55 ТБ-1

ТДТ-55

2 ЛТ168 ТБ-1

3 ПЛ16А Т-157

5,75 1,5 8 12

5,5 1,2 7 10

5,75 1,5 8 22,8

7,1 1,3 6 17

5,0 1,4 8 15

5,75 1,5 8 12

500

450

400

550

500

1,67 1,11

1,52 1,08

1,62 0,96

1,49 1,02

15

20

25

20

6 ПЛО-1

7 ЛТ168 ТБ-1

8 ПЛ16А Т-157

9 ЛВ194 ТДТ55

5,5 1,2 7 10

5,75 1,5 8 22,8

7,1 1,3 6 17

5,0 1,4 8 15

400

500

450

400

500

1,55 1,10

1,67 1,11

1,52 1,08

1,62 0,96

1,49 1,02

1,55 1,10

25

20

25

15

25

20

ТДТ55 Манипулятор с грейферным захватом

Лабораторная работа №6 РАСЧЕТ МОЩНОСТИ ПРИВОДА И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ДИСКОВОЙ РУБИТЕЛЬНОЙ МАШИНЫ Мобильные (передвижные) рубительные машины предназначены для измельчения порубочных остатков, отходов лесозаготовок, тонкомерной низкокачественной древесины в щепу, получаемая щепа, в основном, является топливной, и, реже, используется для производства плитных материалов (ДВП, ДСтП и пр.). В зависимости от особенности древесных отходов, требований по производительности и качеству щепы, используются дисковые или барабанные мобильные рубительные машины.

Рис. 2. Самоходная рубительная машина МРГС-5: 1 - трактор ТДТ55А; 2 - щепопровод; 3 - лоток; 4 - рама; 5 - кожух; 6 - механизм подачи; 7 - транспортер загрузки сырья На практике большее применение нашли дисковые машины, что связано с более высокой производительностью и меньшими затратами энергии для среза. Поэтому в задаче требуется произвести расчет мощности привода дисковой рубительной машины и ее производительности. Исходные данные к задаче выбираются по последнему номеру зачетной книжки из табл. . Расчетная схема приведена на рис. . Мощность привода дисковой рубительной машины в общем виде рассчитывается по формуле:

33

N = N1 − N 2 + N 3 ,

(31) где: N – расчетная мощность двигателя привода рубительной машины, Вт; N1 – мощность, затрачиваемая на процесс измельчения лесоматериалов при рубке на щепу, Вт; N2 – мощность, развиваемая силами инерции вращающегося диска рубительной машины, Вт; N3 – мощность, расходуемая на выброс щепы по щепопроводу, Вт (в случае, если конструкция рубительной машины предусматривает нижний выброс щепы, см. рис. 1 г, то N3 =0). Pv N1 = , (32)

η

где: Р – усилие резания на ножах диска, Н; v – скорость резания, м/с; η – КПД механизма передачи (0,9…0,95).

Р = КК1К 3 ВН

Uп , v

(33)

где: К – удельное сопротивление резанию при рубке древесины на щепу, Н/мм2; зависит от породы древесины, выбирается из табл. П. 13; К1 – коэффициент одновременности участия ножей в процессе рубки древесины на щепу; зависит от количества ножей на диске машины, выбирается из табл. П. 14; К3 – коэффициент загрузки площади поперечного сечения патрона рубительной машины лесоматериалами; зависит от вида измельчаемого сырья, выбирается из табл. 28; В и Н – соответственно, высота и ширина патрона рубительной машины, мм; Uп – скорость надвигания лесоматериалов,м/с. Скорость резания рассчитывают по формуле: D v =ω 0 , (34) 2 где: ω – угловая скорость вращения диска, рад/с (берется из задания); D0 – диаметр окружности резания, проходящий через середину длины лезвия ножей, м. D0 = D − lл , (35) где: D – диаметр диска, м; lл – длина лезвия ножей рубительной машины, м. Количество ножей Z на диске рассчитывается по формуле: U πD Z= п 0, (36) vh где: h – выпуск ножей относительно плоскости диска, м.

h=

34

l (cosα1 ⋅ cosα 2 ) ,

(37)

где: l – длина щепы, м; α1 – угол наклона патрона рубительной машины в вертикальной плоскости, град; α2 – угол наклона патрона рубительной машины в горизонтальной плоскости, град. mд v 2 U п ⋅ N 2 = δK д , (38) 4 L где: δ – коэффициент снижения частоты вращения ротора электродвигателя при рубке (0,3…0,4); Кд – коэффициент, учитывающий момент инерции вращающегося ротора электродвигателя, муфты и т.д. (1,1…1,2); тд – масса диска, кг; L – путь надвигания (средняя длина измельчаемого лесоматериала), м (выбирается в зависимости от вида лесоматериала из табл. 28). Таблица 28 Основные показатели по видам измельчаемого сырья Вид сырья К3 с2 тг, кг L, м Ветки 0,1 0,4 30 1,5 Вершинник 0,15 0,5 40 2,5 Мелкие деревья 0,2 0,5 50 4,0 Расколотая древесина 0,25 0,8 80 1,0 Горбыль, рейки 0,2 0,85 70 5,0 Круглые лесоматериалы 0,35 0,85 100 1,5 тд ≈ 460D 2 H д , (39) где: Нд – толщина диска, м (берется из задания); D – диаметр диска, м (берется из задания). Мощность, расходуемая на выброс щепы по щепопроводу (в случае выброса щепы вверх), рассчитывается по формуле:

mг vд2 U п ⋅ N3 = , 2 L

(40)

где: тг – масса измельчаемых порций лесоматериалов, находящихся на лопатках диска и в щепопроводе, кг; выбирается из табл. 28; vд – окружная скорость вращения диска, м/с. D vд = ω . (41) 2 Часовая производительность (м3/ч) рубительной машины рассчитывается по формуле: 3600 ⋅ ω ⋅ Z ⋅ l ⋅ Bcp ⋅ H cp ⋅ ϕ1 ⋅ ϕ 2 ⋅ K з Пч = (42) 2π

35

где: Вср - средняя ширина измельчаемого материала (или ширина патрона при измельчении сучьев), м; для бревен Вср = dср; Нср - средняя высота измельчаемого материала или высота патрона, м (для бревен Нср = dср), dср – средний диаметр измельчаемых бревен, м; φ1 – коэффициент загрузки машины (φ1 =0,5-0,6); φ2 – коэффициент использования рубительной машины по времени, учитывающий замену и заточку ножей (летом φ2 =0,75-0,8, зимой φ2 =0,60-0,70); Кз – коэффициент загрузки патрона машины (табл. 28).

Рис. 3. К расчету рубительной машины

36

Таблица 29 Исходные данные к расчету дисковой рубительной машины Параметры Порода древесины Состояние древесины Диаметр диска D, м Толщина диска Hд, м Угловая скорость вращения диска ω, с-1 Углы наклона патрона: В вертикальной плоск. α1 В горизонтальной плоск. α2 Размеры патрона, мм: Высота Н Ширина В Длина ножей lл, м Длина щепы l, м Вид измельчаемого сырья

0 Е Свежесрубленная 1,0 0,1

1 Е Мерз лая 1,2 0,12

3 Б Свежесрубленная 1,2 0,12

4 Ос Свежесрубленная 1,5 0,15

50

60

50

60

50

45

0 40

0 40

0 40

45 45

45 45

200 250 0,3 0,035

300 300 0,40 0,015

250 300 0,35 0,020

Мелкие деревья

Вверх

200 250 0,35 0,035 Вершинник Вверх

1,0

0,6

Ветки Выброс щепы Скорость надвигания Uп, м/с

Варианты 5 6 Лц Е МерзСвежелая срубленная 1,6 2,0 0,16 0,20

2 С Свежесрубленная 1,3 0,13

7 С Свежесрубленная

8 Б Свежесрубленная

9 Б Мерзлая

1,6 0,16

2,5 0,22

3,0 0,28

40

50

30

20

0 40

45 45

45 45

0 40

45 45

350 350 0,50 0,015

350 350 0,50 0,030

400 400 0,70 0,0,20

400 400 0,50 0,030

450 450 0,90 0,020

500 500 1,00 0,020

Ветки

Ветки

Вершинник

Мелкие деревья

Ветки

Ветки

Вершинник

Вверх

Вниз

Вверх

Вниз

Вниз

Вверх

Вниз

Вверх

0,8

1,0

0,7

0,6

1,0

0,8

0,8

0,6

37

Лабораторная работа №7 УСТАНОВЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ РАСЧЕТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ СМОЛОПРОДУКТИВНОСТИ СОСНОВЫХ НАСАЖДЕНИЙ Подсочка – это регулярное нанесение специальных ранений на стволы хвойных растущих деревьев в период вегетации для получения из них живицы. Подсочка ведется не на всей территории лесного фонда страны, а лишь на той ее части, которая входит в зону обязательной подсочки. В подсочку назначаются спелые и перестойные насаждения. На территории Российской Федерации основную долю составляет подсочка сосновых насаждений. Плата за лесной ресурс – живицу – начисляется из расчета определения нормативной, или технологической, смолопродуктивности сосновых насаждений. Поэтому в работе требуется определить основные расчетные показатели смолопродуктивности сосновых насаждений для исчисления величины лесных податей за живицу. 1. По таксационному описанию, выданному преподавателем, подбираются участки сосновых насаждений, пригодные для проведения подсочки. Подбор участков производится в соответствии с Правилами подсочки в лесах Российской федерации (сырьевая база подсочки). Таксационная характеристика выделов заносится в табл. 30. Таблица 30 Таксационная характеристика участков

Состав

Ср.D, Ср.Н, см м

Запас на 1 га

Sуч.

Тип леса

полнота

№ выд.

бониета

№ кв.

возраст

Таксационные показатели

1 2 3 4 5 6 7 8 2. Устанавливаются основные расчетные показатели смолопродуктивности. Исходные данные для расчета приведены в табл. 31.

38

Таблица 31

0 90

Исходные данные Вариант 1 2 3 4 5 100 120 90 100 120

6 90

7 100

8 120

9 100

3 10 I

4 15 III

3 10 II

4 15 II

5 10 I

5 15 II

Показатели Продолжительность подсочного сезона Пауза вздымки Срок подсочки Категория подсочки Вид стимулирующего вещества

Ундевит

5 10 II

3 15 II

Сульфитрин

4 10 I

5 15 III

Мальтозная патока

50%-ная серная кислота

Для определения показателей выбирается схема проведения подсочки (прил. 15, 16). За первоначальный показатель смолопродуктивности принимается средний за сезон подсочки выход живицы с карроподновки, полученный при подсочке без химического воздействия: Wn = kD + C , (43) где k – коэффициент выхода живицы на 1 см диаметра (k=0,7); D – средний диаметр соснового насаждения, см; С – коэффициент, характеризующий условия лесорастительного района (С= 1,4). Средний выход живицы с карры за сезон определяется по формуле: Wк = Wn ⋅ N n ⋅ k c ⋅ 0,001 , (44) где N n – количество подновок за сезон, шт.; k c – коэффициент стимулирования смоловыделения (увеличение выхода живицы при использовании стимулятора); 0,001 – переводной коэффициент. В производственных условиях применяется подсочка с использованием различных стимуляторов смолообразования и смоловыделения, которые обеспечивают более эффективное освоение лесосырьевой базы подсочки, повышают производительность труда и снижают себестоимость продукции. Коэффициент k c выбирается по табл. 17 (приложение) в зависимости от вещества, применяемого в качестве стимулятора (берется из задания).

Nn =

P , F

(45)

где Р – продолжительность подсочного сезона, F – пауза вздымки.

39

Общий валовый выход живицы на кару за весь срок подсочки определяется по формуле:

WКТ = WК ⋅ T ⋅ kТ ,

(46) где Т – срок подсочки, лет; kТ – коэффициент снижения среднего выхода живицы на карру по годам (kТ=0,6-1,1). Нормативную или технологическую смолопродуктивность за весь период подсочки можно найти по формуле:

WН = WКТ ⋅ N ср. ,

(47)

где N ср. – среднегодовое число карр в насаждении, шт.

N ср. = ∑ g ⋅ n ⋅ k

(48) где ∑ g – сумма площадей сечений насаждений, м ; п – число карр на 1 м2 площади сечения насаждения, шт.; k – коэффициент снижения карр по годам, учитывающий только пригодные для подсочки деревья. Число карр, приходящихся на 1 м2 сечения древостоя, в зависимости от его среднего диаметра и категории подсочки, приведено в табл. (приложение). Сумма площадей сечений: 2

M

∑ g = HF ,

(49)

где М – запас, м3; HF – видовая высота. Из таксационного описания известны состав насаждения и запас. Поэтому, используя данные состава насаждения и его запас, можно определить запас породы, в том числе сосны. Видовая высота (HF) – произведение высоты на видовое число - таксационный показатель, используемый для определения объема ствола и запаса. Видовое число (f) характеризует полнодревесность ствола и находится по формуле: f = 0,7q 2 , (50) где q2 – коэффициент формы (для сосны – 0,6).

40

Библиографический список 1. Андреев Е.Н., Баккал И.Ю., Горшков В.В., Лянгузова И.В., и др. Методы изучения лесных сообществ. – СПб.: НИИХимии СПбГУ, 2002. – 240 с. 2. Булгаков Н.К. и др. Технология заготовки и переработки недревесных ресурсов леса: Учебник для техникумов. – М.: Лесн. пром-сть, 1987. – 224 с. 3. Жукова А.И., Григорьев И.В., Григорьева О.И., Ледяева А.С. Лесное ресурсоведение. – Спб.: Изд-во СПбГЛТА, 2008. 206 с. 4. Молчанов А.А. Продуктивность органической и биологической массы леса. М., Наука, 1974 5. Петрик В.В., Тутыгин Г.С., Гаевский Н.П. Недревесная продукция леса. – М.: ГОУ ВПО МГУЛ, 2005. – 251 с. 6. Поздняков Л.К. Лесное ресурсоведение. Издательство Наука, 1973. – 119 с. 7. Фролов Ю.А. Лесоводственно-биологические и технологические основы подсочки сосны обыкновенной. – СПб.: СПбНИИЛХ, 2001. 448 с. 8. Патякин В.И., Салминен Э.О., Бит Ю.А. и др. Лесоэксплуатация: учебник для студ. высш. учеб. заведений. – М.: Издательский центр «Академия», 2006. 320 с.

41

ПРИЛОЖЕНИЯ Таблица П.1 Сортиментные таблицы для древостоев Ленинградской, Новгородской и Псковской областей Северо-Запада РФ Деловая древесина, % Диаметр, см

Высота, м

Объем ствола в коре, м3

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48

18 22 25,5 28,5 30,5 32 33 34 35 35,5 36

0,049 0,133 0,26 0,45 0,65 0,9 1,18 1,53 1,91 2,32 2,78

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48

16 20 23 25,5 27,5 29 30 31 31,5 32 32,5

0,044 0,119 0,23 0,39 0,59 0,81 1,08 1,39 1,73 2,1 2,51

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44

14,5 18,5 21 23,5 25 26,5 27,5 28,5 28,5 29

0,039 0,112 0,21 0,35 0,52 0,73 0,98 1,26 1,57 1,92

42

крупная

средняя

мелкая

итого

СОСНА, РАЗРЯД ВЫСОТЫ 1 80 80 87 87 21 69 90 65 26 91 73 19 92 7 76 9 92 45 40 7 92 61 25 6 92 73 18 3 94 79 11 2 92 82 8 1 91 СОСНА, РАЗРЯД ВЫСОТЫ 2 79 79 86 86 19 70 89 63 27 90 74 17 91 6 77 8 91 43 41 7 91 59 27 5 91 71 19 3 93 77 12 3 92 80 9 1 90 СОСНА, РАЗРЯД ВЫСОТЫ 3 78 78 85 85 17 71 88 61 28 89 72 18 90 5 75 11 91 41 42 8 91 57 29 5 91 69 20 3 92 75 13 3 91

Сырье для технологической переработки и дрова, %

Товарная древесина, %

Отходы, %

12 4 2 1 1 1 1 1 1 2 3

92 91 92 92 93 93 93 93 95 94 94

8 9 8 8 7 7 7 7 5 6 6

11 4 2 1 1 1 1 1 1 2 3

90 90 91 91 92 92 92 92 94 94 93

10 10 9 9 8 8 8 8 6 6 7

9 4 2 1 1 1 1 1 1 2

87 89 90 90 91 92 92 92 93 93

13 11 10 10 9 8 8 8 7 7

Таблица П.2 Группа лесов___________

8 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 52 56 60 Σ

Итого древесины: Деловой___________________м3 Дровяной____________________ м3 Всего ликвидной__________________ м3

43

От дров

От деловой

Отходы

Итого деловой

Мелк

Ср.

Кр.

дровяных

ОСИНА РАЗРЯД КолЗапас в пл. м3 во хлыстов Классы Дросортива ментов

деловых

Итого дровяной

От дров

От деловой

Отходы

Итого деловой

Дрова

Мелк

Ср.

дровяных

Классы сортиментов

деловых

Итого дровяной

От дров

дровяных

деловых

Дрова

Мелк

Ср.

Кр.

деловых

дровяных

Классы сортиментов

БЕРЕЗА РАЗРЯД Кол-во Запас в пл. м3 хлыстов

Кр.

РАЗРЯД Запас в пл. м3

От деловой

ЕЛЬ Колво хлыстов

деловых

От дров

От деловой

Отходы

Итого деловой

Мелк

Ср.

Кр.

дровяных

СОСНА РАЗРЯД КолЗапас в пл. м3 во хлыстов Классы Дрова сортиментов

деловых

d1,3

Итого дровяной

ПЕРЕЧЕТНО-ОЦЕНОЧНАЯ ВЕДОМОСТЬ Лесничество__________________________ кв.№_____________ делянка №____________ площадь __________га. Год рубки_______________ Вид пользования______________________ хозяйство________________ вид рубки__________________ учет по _________________________

Таблица П.3 Масса кроны в % от массы наземной части дерева различных пород

44

d1,3

Ia

I

16 20 24 28 32 36 40 44 48

14,4 14,1 13,7 13,2 12,7 12,7 12,7 12,2 11,6

15,3 15,1 14,9 14,8 14,7 14,3 13,9 13,9 13,9

16 20 24 28 32 36 40 44 48

30,6 29,2 27,7 26,5 25,2 25,2 25,1 24,4 23,7

32,2 30,8 29,3 27,9 26,5 25,9 25,2 25,2 25,2

16 20 24 28 32 36 40 44 48

2,1 5,2 8,2 10,4 12,5 13,5 14,5 15 15,5

2,3 5,4 8,4 10 11,6 13,6 15,6 15,5 15,5

16 20 24 28 32 36 40 44 48

6,3 7,4 8,4 9,9 11,4 12,6 13,8 14,9 16,1

6,5 7,6 8,7 10 11,3 12,6 13,9 15,1 16,2

Разряд высоты II III Сосна 17,6 20,7 16,8 19,1 15,9 17,5 15,8 17,3 15,8 17 15,2 16,9 14,5 16,9 14,7 16,5 14,9 16 Ель 33,5 36 31,9 33,75 30,4 31,5 29,3 30,4 28,2 29,2 27,4 28,6 26,6 28 26,6 27,3 26,5 26,6 Береза 3,2 2,8 5,8 5,5 8,3 8,1 9,8 9,2 11,3 10,2 12,9 12,4 14,5 14,5 15 15 15,5 15,5 Осина 6,4 6,5 7,5 7,4 8,5 8,2 9,9 9,8 11,4 11,3 12,6 12,6 13,8 13,8 15,5 15 17,1 16,2

IV

V

20,3 19,2 18 17,8 17,6 17,3 17 17 17

19,7 19,3 18,8 18,4 17,9 17,4 16,9 17,2 -

38,1 35,2 32,3 31,3 30,3 29,7 29,1 28,5 27,9

39,8 37,8 35,8 34,3 32,8 31,6 30,4 28,8 -

2,6 5,4 8,1 9,8 11,5 13,1 14,6 7,3 -

2,5 5,4 8,2 10 -

6,5 7,5 8,5 9,9 11,2 12,5 13,8 15,4 -

-

Таблица П.4 Масса коры в стволе в % от массы ствола для деревьев различных пород d1,3

Ia

I

16 20 24 28 32 36 40 44 48

13,5 13,4 13,3 13,1 12,9 12,8 12,6 12,4 12,2

13,8 13,6 13,3 13,2 13 12,8 12,6 12,5 12,4

16 20 24 28 32 36 40 44 48

11 10 9 8,9 8,9 8,2 7,5 7,1 6,7

11,7 11,2 10,6 10,2 9,7 9,4 9 8,3 7,6

16 20 24 28 32 36 40 44 48

13,5 12,9 12,3 12,3 12,3 12,3 12,2 12,2 12,2

13,6 13 12,4 12,4 12,4 12,4 12,4 12,3 12,2

16 20 24 28 32 36 40 44 48

16,4 14,9 13,5 13,2 12,8 12,8 12,8 12,8 12,7

16,7 15,3 13,8 13,4 12,9 12,9 12,8 12,8 12,7

Разряд высоты II III Сосна 14 14,2 13,8 13,9 13,5 13,6 13,5 13,6 13,4 13,5 13,1 13,2 12,8 12,8 12,7 12,7 12,5 12,6 Ель 12,6 14,9 12,1 14,1 11,5 13,3 11 12,9 10,5 12,4 10,1 11,7 9,7 11 9,6 10,5 9,4 10 Береза 13,7 13,8 13,1 13,2 12,5 12,6 12,5 12,6 12,5 12,5 12,5 12,6 12,5 12,6 12,5 12,6 12,5 12,5 Осина 16,8 17 15,4 15,6 14 14,2 13,5 13,7 13 13,2 12,9 13 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8 12,8

IV

V

14,3 14 13,7 13,6 13,5 13,3 13 12,9 12,8

14,7 14,3 13,9 13,8 13,6 13,4 13,1 13 -

15,4 14,7 14 13,6 13,1 12,6 12,1 11,7 11,3

17 16,3 15,6 14,7 13,8 13,2 12,5 11,8 -

13,8 13,3 12,7 12,7 12,6 12,6 12,6 12,6 12,5

13,8 13,3 12,7 12,7 -

17,1 15,7 14,2 13,7 13,2 13,1 12,9 12,9 12,8

45

Таблица П.5 Продолжительность восстановления запасов сырья лекарственных растений Название рас-

Сырьевые

тения

органы

Продолжительность восстановления

побеги

5-8

соцветия

1-2

Багульник большой Бессмертник песчаный Брусника

листья, побеги

Валериана Вахта трехлистная Горец змеевидный Горицвет весенний Душица обыкновенная Зверобой продырявленный Кислица обыкновенная Кипрей

Копеечник альпийский Крапива двудомная

46

4-6

корни

15-20

листья

1-3

корневища

20-30

побеги

3-4

побеги

3-4

побеги

2-3

листья

1-3

побеги

2-3

побеги

2

листья

2

Название рас-

Сырьевые

тения

органы

Продолжительность восстановления

кора

3

Крушина ольховидная Ландыш май-

листья

ский

побеги

Лапчатка прямост. Левзея

корневища

6-7

корневища

20

Пион укло-

побеги

няющийся

корневища

Толокнянка

листья

обыкнов.

побеги

Тимьян ползу-

листья

чий

побеги

Тысячелистник

побеги

обыкн.

соцветия

Цмин песча-

цветы

ный

трава

Хвощ полевой

побеги

Череда трех-

листья,

раздельная

стебли

Черника

Щитовник мужской

3-5

3

3-6

3-4

2-3

5-6

2

3-4

побеги

4-8

корневища

20-25

Таблица П.6 Количество ягод брусники при 100 %-ном проективном покрытии ягодными растениями в зависимости от условий произрастания и балла плодоношения (шт./м2) Тип леса Количество ягод при сомкнутости затеняющего полога и соответствующего балла плодоношения вырубки редины и недорубы приспевающие леса (полнота 0,2-0,4) (полнота 0,5-0,6) Балл плодоношения Балл плодоношения Балл плодоношения 2 3 4 5 2 3 4 5 2 3 4 5 С. бр. 89 114 138 163 58 74 90 106 23 30 36 43 С. черн. 12 16 19 23 18 23 28 33 7 9 11 13 С. долг. 77 93 110 42 53 65 77 35 45 55 65 сф 60 Е. бр. 46 59 72 85 38 49 59 70 25 32 39 47 Е. долг. сф. 34 44 53 63 30 38 46 55 7 9 11 13 Б. бр. 11 14 17 20 15 19 23 28 23 30 36 43 Таблица П.7 Количество ягод клюквы при 100 %-ном проективном покрытии ягодными растениями в зависимости от условий произрастания и балла плодоношения (шт./м2) Тип леса Количество ягод при сомкнутости затеняющего полога и соответствующего балла плодоношения полнота 0,2 полнота 0,3-,-0,4 полнота 0,5-0,6 Балл плодоноше- Балл плодоношения Балл плодоношения ния 2 3 4 5 2 3 4 5 2 3 4 5 С. сф. 21 24 27 30 25 28 32 36 9 11 12 14 С. ос.-сф. 70 80 90 100 30 35 39 44 7 8 9 10 С. долг. 11 12 14 16 89 102 115 128 19 22 25 28 сф Е. долг. 8 9 10 12 18 20 23 26 сф. Б. ос.-сф. 22 25 28 32 26 30 34 38 9 11 12 14 Сосна по 15 17 19 22 21 24 27 30 болоту

47

Таблица П.8 Количество ягод черники при 100 %-ном проективном покрытии ягодными растениями в зависимости от условий произрастания и балла плодоношения Тип ле- Количество ягод при сомкнутости затеняющего полога и соотса ветствующего балла плодоношения В рединах и недо- В приспевающих В спелых лесах рубах (полнота 0,2- лесах (полнота 0,5- (полнота 05-0,6) 0,4) 0,6) Балл плодоношения Балл плодоношения Балл плодоношения 2 3 4 5 2 3 4 5 2 3 4 5 С. черн 42 49 59 70 18 21 25 30 19 22 27 32 С. черн. 46 54 65 77 28 33 40 47 31 36 44 52 сф Е. черн. 34 40 48 57 18 21 25 30 19 22 27 32 Е. черн. 82 97 25 29 36 42 58 68 сф. Б. черн. 18 21 25 30 30 35 42 50 22 26 31 37 Ос. 48 57 16 19 23 27 18 21 25 30 34 40 черн. Таблица П.9 Цвета окраски ягод при картировании ягодоносных площадей Вид растения Цвет окраски Клюква Бордовый Брусника Красный Черника Синий Голубика Голубой Морошка Желтый Таблица П.10 Соотношение между основными элементами биомассы деревьев некоторых пород России, % от общего объема Порода Ствол Корни Ветви Сосна 65-77 15-25 8-10 Лиственница 77-82 12-15 6-8 Береза 78-90 5-12 5-10 Осина 80-90 5-10 5-10 Ель 55-70 20-25 10-20

48

Приложение П.11 Схема квартала № 51 с контурами таксационных выделов

49

Таблица П.12 Потери элементов кроны в процессе лесозаготовок (% от массы кроны) ДреТрелевка деревьев весная Вершиной вперед Комлем вперед порода при при при всего при при всепри двиго валке фордвивалке фордемиро- жении демиро- жении ревь- вании пачки ревь- вании пачки ев пачки ев пачки Летом Ель 0,4 12,8 7,9 21,1 1,1 2,2 5,8 9,1 Береза 14,6 25,7 5,0 45,3 5,4 4,1 0,9 10,4 Пихта 0,5 14,1 6,9 21,5 Сосна 14,0 33,4 8,3 55,7 6,6 7,20 6,4 20,2 Осина 50,0 23,8 5,6 79,4 Зимой Ель 9,9 20,7 8,3 38,9 9,6 14,8 5,2 28,6 Береза 6,4 30,4 26,2 63,0 11,8 4,8 7,5 24,1 Пихта 10,6 31,6 3,7 45,9 Сосна 54,8 23,4 7,1 85,3 42,2 25,8 6,0 79,0 Осина 61,5 30,8 0,5 92,8 60,1 12,9 0,8 74,8 Таблица П.13 Удельные сопротивления резанию древесины в рубительной машине Порода и состояние древесины Значения К, Н/мм2 Ель, сосна свежесрубленная 2,0 Ель, сосна мерзлая 4,0 Осина свежесрубленная 2,5 Осина мерзлая 4,5 Береза свежесрубленная 3,0 Береза мерзлая 5,0 Лиственница свежесрубленная 3,5 Лиственница мерзлая 5,0 Таблица П.14 Значения коэффициента одновременности работы К1 в зависимости от числа ножей Z Z 2 4 6 8 10 12 14 16 К1 1 1 1,1 1,2 1,4 1,6 1,8 2

50

Приложение 15 ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДСОЧКИ СОСНЫ СХЕМА № 1 15-летней подсочки сосны

470 15

15

420 14

14

370 13

13

320 12

12

11

11

270 220

5

10

175 4

9

130 1

6

2

7

90 50

3

8

10

Подсочку начинают с высоты 130 см на одной стороне ствола и в течение трех лет ведут нисходящим способом, а на четвертый и пятый годы – восходящим. Затем переходят на другую сторону ствола и с шестого по восьмой годы применяют нисходящий способ, а на девятый и десятый – восходящий. В последующие годы подновки наносят на обеих сторонах ствола. Примечание: Цифрами справа обозначены границы карр, цифрами в центре – годы подсочки.

51

Приложение 16 ТИПОВЫЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СХЕМЫ ПОДСОЧКИ СОСНЫ СХЕМА № 2 10-летней подсочки сосны

470 10

420

9

370

8

320

7

270

6

225

5

180

4 130 1 2 3

90 50 10

Подсочку начинают с высоты 130 см и в течение первых трех лет деревья подсачивают одноярусным нисходящим способом. При одноярусном нисходящем способе использование рабочей поверхности ствола по высоте ежегодно составляет 40 см. Поэтому верхние границы одноярусных нисходящих карр на 1, 2 и 3-м годах находятся на высотах 130, 90 и 50 см; а нижние границы – на высотах 90, 50 и 10 см. В последующие семь лет (4-10 годы) дерево подсачивают одноярусным восходящим ребристым способом. Примечание: Цифрами справа обозначены границы карр, цифрами в центре – годы подсочки.

52

Таблица П.17 Значения коэффициента k c Стимуляторы выхода живицы Ундевит Мальтозная патока Сульфитрин 50%-ная серная кислота

kc 1,34 1,55 1,62 2,32

Таблица П.18 Число карр, приходящееся на 1 м сечения древостоя Средний диаметр дре- Число карр на 1 м2 сечения древостоя по категовостоя риям подсочки I-II III 20 17,36 13,38 22 20,00 14,43 24 21,12 14,16 26 21,85 13,75 28 21,83 13,07 30 20,93 12,02 32 20,15 11,13 34 18,72 10,13 36 17,49 9,28 38 16,05 8,51 40 14,80 7,80 42 13,63 7,17 2

53

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение………………………………………………………….. 1. РАБОЧАЯ ПРОГРАММА КУРСА «ЛЕСНОЕ РЕСУРСОВЕДЕНИЕ»…………………………………………………………… 2. ЗАДАНИЯ ДЛЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ И МЕТОДИКА ИХ ВЫПОЛНЕНИЯ……………………………. Лабораторная работа №1 Определение запасов древесины и фитомассы наземной части дерева………………………………………………….. Лабораторная работа №2 Определение запаса пневого осмола……………………….. Лабораторная работа №3 Оценка запасов лекарственного сырья методами экспедиционных обследований……………………………………… Лабораторная работа № 4 Определение урожайности дикорастущих ягод на учетных площадках…………………………………………………….. Лабораторная работа №5 Определение мощности двигателя и производительности подборщиков сучьев…………………………………………. Лабораторная работа №6 Расчет мощности привода и производительности дисковой рубительной машины………………………………………… Лабораторная работа №7 Установление основных расчетных показателей смолопродуктивности сосновых насаждений…………………….. Библиографический список………………………………………. Приложения………………………………………………………...

54

3 4 7 8

1 0 1 6 2 3 2 7 3 3 3 8 4 1 4 2

Антонина Ивановна Жукова Игорь Владиславович Григорьев Юрий Иванович Беленький Алексей Викторович Теппоев

ЛЕСНОЕ РЕСУРСОВЕДЕНИЕ

Методические указания по выполнению лабораторных и практических работ. Рабочая программа и контрольные задания для студентов специальности 250401 и направления 250300 всех форм обучения

Отпечатано в авторской редакций, с авторского оригинал-макета

55