№ 1 (88) 2024
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.001
Анастасия Васильевна Данчева1, Сергей Вениаминович Залесов2
1 Государственный аграрный университет Северного Зауралья, Тюмень, Россия
2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 a.dancheva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-5230-7288
2 zalesovsv@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-3779-410X
Аннотация. Оптимизация лесопользования может быть обеспечена только при условии наличия объективного научно обоснованного районирования. Специализированные районирования позволяют объективно спланировать весь перечень лесоводственных мероприятий, что особенно актуально для Республики Казахстан с показателем лесистости 5,0 %. В статье предпринята попытка объединения в одной работе основных видов специализированного районирования сосновых лесов Республики Казахстан. В частности, приведены геоморфологическое, лесоэкономическое, лесохозяйственное, лесорастительное районирования, которые базируются на зонировании растительности Республики Казахстан и картах – схемах размещения существующих и исчезнувших степных боров. Приведенные в работе районирования облегчат работу лесоустроителей и работников лесохозяйственных предприятий по проектированию и проведению лесоводственных мероприятий, лесовосстановлению, лесоразведению и противопожарному устройству. Другими словами, обеспечат выполнение всего перечня лесохозяйственных работ на зонально(подзонально)-типологической основе, что увеличит площадь сосновых лесов и повысит устойчивость существующих насаждений.
Ключевые слова: Республика Казахстан, районирование, сосновые леса, оптимизация лесопользования
ZONING OF PINE FORESTS OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN
Anastasia V. Dancheva1, Sergey V. Zalesov2
1 State Agrarian University of the Northern Trans-Urals, Tyumen, Russia
2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 a.dancheva@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-5230-7288
2 zalesovsv@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-3779-410X
Abstract. Optimization of forest management can be ensured only if there is an objective scientifically based zoning. Specialized zoning allows you to objectively plan the list of silvicultural activities, which is especially important for the Republic of Kazakhstan with a forest cover index of 5,0 %. The article makes an attempt to combine in one work the main types of specialized zoning of pine forests of the Republik of Kazakhstan. In particular hemorphological, forest economics, forestry forest vegetation zoning are given. The above reconstruction is based on the zoning of the Republic of Kazakhstan vegetation and maps and layouts of existing and disappearing steppe forests. The work on zoning presented in the paper facilitates the work of forest managers and employees forestry enterprisers in the design and implementation of silvicultural activities, reforestation, afforestation and facilitate the word on the firefighting devices. In other words, they well ensure the implementation of the entire list of forestry words an a zonal typological basis that ensures an increase in the area of pine forests and increase the sustainability of existing plantings.
Keywords: the Republic of Kazakstan, zoning, pine forests, forest management optimization
2. ОСОБЕННОСТИ АГРЕГАТНОГО СОСТАВА ПОЧВ ЛЕНТОЧНЫХ И ОСТРОВНЫХ БОРОВ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.002
Лидия Андреевна Сенькова
Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
senkova_la@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2597-662X
Аннотация. Представлены результаты комплексных полевых и лабораторных методов агролесомелиоративных исследований почв реликтовых боров Челябинской области. Различия генетических особенностей почв ленточного Карагайского и островного Кичигинского боров показаны в морфологических признаках, свойствах и особенностях реликтового почвообразования. В этих почвах – боровых песках – проявляются признаки элювиальных процессов и формирование горизонтов А1А2 (AY) и А2В (BEL), нехарактерных для современных условий почвообразования в степной зоне. Эволюционные особенности почв представленных боров отражены в их структурном состоянии. Дана сравнительная оценки их агрегатного состава и зональных почв прилегающих территорий. Показано, что почвы боров, сформированные на легких почвообразующих породах с низким содержанием физической глины и гумусовых веществ, являются эрозионно опасными. В их структурном составе при сухом просеивании агрегаты менее 2 мм, неустойчивые к ветровой эрозии, преобладают и достигают 76–78 %. Агрегаты, устойчивые к водной эрозии, составляют всего 8–11 % в Карагайском и 4–7 % в Кичигинском борах. Зональные черноземные почвы прилегающих к борам угодий в настоящее время обладают противоэрозионным агрегатным составом. Однако высокая антропогенная нагрузка на реликтовые боры, особенно Кичигинский, и прилегающие к ним ландшафты ведет к деградации их почвенного покрова. В таких условиях лесостепи и степи показано особое влияние лесных массивов ленточных и островных боров на предотвращение развития водной и ветровой эрозии прежде всего их почв, а также на сохранение почв прилегающих угодий.
Ключевые слова: реликтовый бор, боровые пески, агрегатный состав почв, эрозия почв
PECULIARITIES OF AGGREGATE COMPOSITION OF SOILS OF RIBBON AND ISLAND FORESTS OF THE CHELYABINSK REGION
Lydia A. Senkova
Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
senkova_la@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-2597-662X
Abstract. The results of complex field and laboratory methods of agroforestry and reclamation research of soils of relict pine forests of the Chelyabinsk region are presented. Differences of genetic features of soils of ribbon Karagayskiy and island Kichiginskiy bogs are shown in morphological features, properties and peculiarities of relict soil formation. These soils – hog sands – show signs of eluvial processes and formation of horizons A1A2 (AY) and A2B (BEL), not typical for modern conditions of soil formation in the steppe zone. Evolutionary peculiarities of soils of the presented bogs are reflected in their structural state. Comparative estimation of their aggregate composition and zonal soils of adjacent territories is given. It is shown that soils of bogs formed on light soil-forming rocks with low content of physical clay and humus substances are erosion-hazardous. In their structural composition at dry sieving aggregates less than 2 mm, not resistant to wind erosion, prevail and reach 76–78 %. Aggregates resistant to water erosion are only 8–11 % in the Karagai and 4–7 % in the Kichigin bogs. Zonal chernozem soils of the lands adjacent to the boras currently have anti-erosion aggregate composition. However, high anthropogenic load on the relic boras, especially Kichiginsky, and adjacent landscapes leads to degradation of their soil cover. In such conditions of forest-steppe and steppe, it is shown the special influence of forest massifs of ribbon and island hogs on prevention of water and wind erosion development, first of all, of their soils, as well as on preservation of soils of adjacent lands.
Keywords: relict boron, hog sands, soil aggregate composition, soil erosion
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.003
Любовь Николаевна Майлыбаева
ТОО «Казахский научно-исследовательский институт лесного хозяйства и агролесомелиорации им. А. Н. Букейхана», Щучинск, Казахстан
mailybaeval02@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-7709-8243
Аннотация. В статье представлены результаты исследования генеративных органов (шишки и семена), собранные в испытательных культурах семенного потомства плюсовых деревьев III генерации Pinus sylvestris L. В испытательных культурах произрастает потомство из пяти биотопов: Боровской, Катаркольский, Воробьевский, Урумкайский I, Урумкайский II. В каждом из биотопов количество семей плюсовых деревьев составляет от 1 до 4. Боровской биотоп представлен 3 семьями (17к; +45, 45к; +6, 6к), Катаркольский – 1 семьей (+44), Воробьевский – 4 (25к; 28к; 30к; 27к), Урумкайский I – 4 семьями (+38; +34; +36; 71к), Урумкайский II – 2 семьями (+53; +48). В ходе выполнения исследования было проведено определение структурных показателей шишек и семян плюсовых деревьев сосны обыкновенной возрастом 36 лет. Данный анализ направлен на выявление отличительных признаков между семьями разного происхождения и определение качества урожайности семян. В результате проведенных исследований наблюдаются некоторые различия по морфологическим признакам между биотопами. Наблюдаются различия параметров шишек. Самый высокий средний показатель массы одной шишки у Pinus sylvestris L. Урумкайского I биотопа – 5,63 г, самый низкий (3,31 г) у деревьев Катаркольского происхождения. У Боровского, Урумкайского II, Воробьевского биотопов масса одной шишки находится в пределах 4,19–4,95 г, что ниже, чем у биотопа Урумкайского I, в 1,14–1,34 раза, но выше массы одной шишки из Катаркольского биотопа в 1,70 раза. Наблюдаются различия по массе и выходу семян из шишек с определенной формой и апофизом. Больший выход массивных семян отмечается из шишек с яйцевидной формой и апофизом f. reflexa по сравнению с апофизом f. gibba, с широкой и продолговатой формой. Чаще всего (75 %) во всех изучаемых биотопах встречаются шишки с формой апофиза f. reflexa. Семена P. sylvestris имели преимущественно черную окраску – 64 %, доля семян с коричневой и светло-коричневой окраской составила 29 и 7 % соответственно. Вы- ход семян у всех биотопов близкий, в пределах 1,23–1,44 %. Отмечена высокая корреляционная связь между четырьмя биотопами по длине и ширине шишек, исключение составил Катаркольский биотоп, у которого наблюдалась низкая корреляционная связь (r = 0,44) по данным показателям. В результате данного исследования были выявлены отличия по структурным показателям урожая шишек и семян между биотопами и выделен Боровской биотоп, который характеризуется наилучшими показателями.
Ключевые слова: Pinus sylvestris L., испытательные культуры, плюсовые деревья, биотопы, масса семян
Финансирование: работа выполнена в рамках ПЦФ. Финансируется Министерством экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан (ИРН BR10263776).
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF CONES AND SEEDS OF PINUS SYLVESTRIS L. FROM VARIOUS BIOTOPES OF NORTHERN KAZAKHSTAN
Lyubov N. Mailybaeva
Kazakh Research Institute of Forestry and Agroforestry LLP named after A. N. Bukeikhan, Shchuchinsk, Kazakhstan
mailybaeval02@gmail.com, https://orcid.org/0000-0001-7709-8243
Abstract. The article presents the results of a study of generative organs (cones and seeds) collected in test cultures of seed progeny of plus trees of the III generation Pinus sylvestris L. In test cultures, offspring from five biotopes grow: Borovsky, Katarkolsky, Vorobyovsky, Urumkai I, Urumkai II. In each of the biotopes, the number of families of plus trees ranges from 1 to 4. The Borovsky biotope is represented by 3 families (17k; +45, 45k; +6, 6k), Katarkolsky – 1 family (+44), Vorobyevsky – 4 (25k; 28k; 30k; 27k), Urumkai I – 4 families (+38; +34; +36; 71k), Urumkai II – 2 families (+53; +48). In the course of the study, the structural indicators of cones and seeds of plus trees of Scotch pine aged 36 years were determined. This analysis is aimed at identifying distinguishing features between families of different origins, and determining the quality of seed yield. As a result of the conducted studies, there are some differences in morphological characteristics between biotopes. There are differences in the parameters of the cones. Pinus sylvestris L. has the highest average mass of one cone. The Urumkai I biotope is 5,63 g, the lowest (3,31 g) in trees of Katarkol origin. In the Borovsky, Urumkai II, Vorobyov biotopes, the mass of one cone is in the range of 4,19–4,95 g, which is 1,14–1,34 times lower than in the biotope of Urumkai I, but 1,70 times higher than the mass of one cone from the Katarkol biotope. There are differences in the weight and yield of seeds from cones with a certain shape and apophysis. A greater yield of seeds and they are larger in weight is noted from cones with an ovoid shape and an apophysis of f. reflexa compared to an apophysis of f. gibba, with a wide and oblong shape. Most often (75 %) in all studied biotopes there are cones with the form of the apophysis f. reflexa. The seeds of P. sylvestris were predominantly black – 64 %, the proportion of seeds with brown and light brown color was 29 and 7 %, respectively. The seed yield of all biotopes is close, in the range of 1,23–1,44 %. A high correlation was noted between the four biotopes in the length and width of the cones, the exception was the Katarkol biotope, which had a low correlation (r = 0.44) according to the researchers. As a result of this study, differences in the structural indicators of the yield of cones and seeds between biotopes were identified and the Borovskoy biotope, which is characterized by the best indicators, was isolated.
Keywords: Pinus sylvestris L., test crops, plus trees, biotopes, seed mass
Funding: the work was carried out within the framework of PTF. Funded by the Ministry of Ecology, Geology and Natural Resources of the Republic of Kazakhstan (IRN BR10263776)
4. ОБОСНОВАНИЕ ЭТАЛОНОВ ПОЛНОТЫ И ЗАПАСА СОСНОВЫХ ДРЕВОСТОЕВ СРЕДНЕГО УРАЛА
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.004
Зуфар Ягфарович Нагимов1, Ирина Владимировна Шевелина2, Валерий Зуфарович Нагимов3, Ирина Николаевна Артемьева4, Галина Викторовна Анчугова5
1–5 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург,
Россия
Автор, ответственный за переписку: Зуфар Ягфарович Нагимов,
nagimovzy@m.usfeu.ru
Аннотация. Статья посвящена разработке более дифференцированных эталонов полноты и запасов сосновых насаждений в условиях Среднего Урала. Обосновано применение возраста древостоев в качестве одного из «входов» в стандартную таблицу. Установлено, что абсолютная полнота древостоев при фиксированной высоте с возрастом связана более тесно (корреляционные отношения η варьируют в пределах от –0,55 до –0,67), чем с классом бонитета (η = 0,40…0,53). На основе разработанных уравнений зависимости предельных значений абсолютной полноты и видовой высоты древостоев от их возраста и средней высоты составлена стандартная таблица сумм площадей сечений и запасов при полноте 1,0. Данные этой таблицы показывают, что при одинаковых средних высотах нормальные значения абсолютной полноты и запасов существенно снижаются с увеличением возраста древостоев. В частности, при равных средних высотах сумма площадей сечений 40-летних древостоев на 24,2–28,4 % выше по сравнению с таковыми у 120-летних. Следовательно, при одинаковых значениях средней высоты и суммы площадей сечений относительная полнота более молодых насаждений характеризуется существенно меньшими значениями, чем насаждений старшего возраста. Необходимость учета данного обстоятельства при хозяйственной деятельности в лесу, проектировании и осуществлении лесохозяйственных мероприятий не вызывает сомнений. Установлено, что действующая стандартная таблица при таксации сосновых насаждений, за исключением старовозрастных сосняков низкой и средней производительности, завышает относительную полноту. Причем это завышение тем значительнее, чем моложе насаждения и лучше условия их произрастания.
Ключевые слова: сосновые насаждения, эталоны полноты, стандартная таблица, абсолютная полнота, видовая высота, запас
SUBSTANTIATION OF STANDARDS OF COMPLETENESS AND STOCK OF PINE STANDS OF THE MIDDLE URALS
Zufar Ya. Nagimov1, Irina V. Shevelina2, Valery Z. Nagimov3, Irina V. Artemyeva4, Galina V. Anchugova5
1–5 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
Corresponding author: Zufar Ya. Nagimov,
nagimovzy@m.usfeu.ru
Abstract. The article is devoted to the development of more differentiated standards of fullness and reserves of pine plantations in the conditions of the Middle Urals. The use of the age of stands as one of the “inputs” to the standard table is justified. It was found that the absolute completeness of stands at a fixed height is more closely related to age (correlation ratios η vary from –0,55 to –0,67) than with the class of bonit (η = 0,40…0,53). Based on the developed equations for the dependence of the maximum values of absolute completeness and specific height of stands on their age and average height, a standard table of the sums of cross-sectional areas and stocks at a completeness of 1,0 is compiled. The data of this table show that at the same average heights, the normal values of absolute completeness and stocks decrease significantly with increasing age of stands. In particular, with equal average heights, the sum of the cross-sectional areas of 40–year-old stands is 24,2–28,4 % higher compared to 120-year-old ones. Consequently, with the same values of the average height and the sum of the cross-section areas, the relative completeness of younger plantings is characterized by significantly lower values than older plantings. The need to take into account this circumstance in economic activity in the forest, the design and implementation of forestry measures is beyond doubt. It is established that the current standard table for the taxation of pine plantations, with the exception of old-age pine forests of low and medium productivity, overestimates the relative completeness. Moreover, this overestimation is all the more significant, the more numerous the plantings and the better the conditions of their growth.
Keywords: pine plantations, standards of completeness, standard table, absolute completeness, specific height, stock
5. ЛЕСОВОДСТВЕННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОРЕЖИВАНИЙ В УСЛОВИЯХ УВЕЛЬСКОГО ЛЕСНИЧЕСТВА ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.005
Леонид Александрович Белов1, Екатерина Александровна Баландина2
1,2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 belovla@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-6397-3681
2 balandina.ea99@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0002-6397-3681
Аннотация. В статье рассмотрена лесоводственная эффективность прореживаний, выполненных в искусственных сосновых насаждениях, произрастающих в условиях типа леса сосняк разнотравный. Исследования проводились на территории Кособродского участкового лесничества Увельского лесничества Челябинской области в 2022 г. Объектом для исследований являлись сосновые насаждения искусственного происхождения разнотравного типа леса, пройденные рубками ухода в разные годы. В основу исследований положен метод пробных площадей (ПП). Все пробные площади расположены в одном лесорастительном районе – в Южно-Уральском лесостепном. Для определения лесоводственно-таксационных показателей был выполнен сплошной перечет деревьев с последующим определением всех таксационных показателей. Все подобранные участки были пройдены рубками прореживания в период с 2001 по 2008 гг. Контрольная пробная площадь заложена в насаждении, которое не пройдено данным видом рубок. Результаты исследований показали, что прореживания положительно воздействуют на насаждение, способствуют увеличению таких таксационных показателей, как средний диаметр, средняя высота и запас. Кроме того, отмечено увеличение класса бонитета. Наибольшие изменения всех вышеперечисленных показателей зафиксированы на ПП 3, где прореживание выполнено раньше, чем на остальных участках, – в 2001 г., а наименьшие – на ПП 7 с самым поздним периодом проведения рубки – в 2008 г. Таким образом, по данным заложенных пробных площадей отмечено положительное влияние прореживаний на все лесоводственно-таксационные показатели насаждений при условии их своевременного выполнения.
Ключевые слова: рубки ухода, прореживание, лесоводственная эффективность, таксационная характеристика
FORESTRY EFFICIENCY OF THINNING IN THE CONDITIONS OF THE UVELSKY FORESTRY OF THE CHELYABINSK REGION
Leonid A. Belov1, Ekaterina A. Balandina2
1,2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 belovla@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-6397-3681
2 balandina.ea99@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0002-6397-3681
Abstract. The article considers the forestry efficiency of thinning cuttings cut in artificial pine plantations growing in conditions of a mixed forest type. The research was conducted on the territory of the Kosobrodstky district forestry of the Uvelsky forestry of the Chelyabinsk region in 2022. The object of research was pine plantations of artificial origin of a diverse type of forest. The research is based on the method of trial areas (PP). All trial areas are located in one forest-growing area – in the South Ural forest-steppe. To determine the forestry and taxation indicators, a continuous enumeration of trees was performed, followed by the determination of all taxation indicators. All the selected areas were cleared by thinning in the period from 2001 to 2008. The control trial area is laid in a plantation that has not been passed by this type of logging. Research results show that thinning felling has a positive effect on plantings, contributes to an increase in such taxation indicators as average diameter, average height and stock. In addition, an increase in the bonus class was noted. The largest changes in all of the above indicators were recorded at PP 3, where thinning was performed earlier than at other sites in 2001, and the smallest at PP 7 with the latest period of logging – in 2008. Thus, according to the data of the laid trial areas, a positive effect of thinning on all forestry and taxation indicators of plantings was noted, provided they are carried out in a timely manner.
Keywords: felling care, thinning, forestry efficiency, tax characteristics
6. ПРИЧИНЫ ИЗМЕНЕНИЯ ПЛОЩАДИ ЗЕМЕЛЬ, НА КОТОРЫХ РАСПОЛОЖЕНЫ ЛЕСА
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.006
Лилия Валерьевна Зарубина1, Василий Юрьевич Рогозин2, Наталья Михайловна Итешина3
1,2 Вологодский государственный молочно-хозяйственный университет имени Н. В. Верещагина, Вологда, Россия
3 Удмуртская государственная сельскохозяйственная академия, Ижевск, Россия
1 liliya270975@yandex.ru, http://orcid:0000-0002-6949-8607
2 1447177@mail.ru
3 n.iteshina@yandex.ru, http://orcid:0000-0002-2003-2005
Аннотация. На примере Вологодской области проанализирована динамика земель лесного фонда за период с 2008 по 2021 гг. В основу положены материалы учета лесного фонда и натурных исследований авторов. Установлено, что за анализируемый период лесистость Вологодской области снизилась с 69,9 до 68,3 %. При этом площадь хвойных насаждений сократилась с 5009,9 до 4985,1 тыс. га, а площадь мягколиственных – с 4924,6 до 4744,9 тыс. га. Другими словами, площадь покрытых лесной растительностью земель сократилась на 204,5 тыс. га. Основные изменения площади земель, покрытых лесной растительностью, объясняются доминированием сплошнолесосечных рубок в практике лесопользования и медленным последующим лесовосстановлением вырубок. Так, за анализируемый период площадь гарей сократилась с 7,2 до 1,16 тыс. га, погибших насаждений – с 1,1 до 0,79 тыс. га, прогалин и пустырей – с 1,9 до 1,08 тыс. га. При этом площадь вырубок увеличилась с 170,9 до 353,76 тыс. га. Последнее объясняется несоответствием распределения объемов работ по способам лесовосстановления. Так, на долю искусственного лесовосстановления приходится 10, комбинированного – 4 и естественного – 86 %. В целях ускорения перевода вырубок в покрытые лесной растительностью земли целесообразно увеличить долю комбинированного лесовосстановления и минерализации почвы как меры содействия предварительному и последующему лесовосстановлению.
Ключевые слова: смена пород, лесовосстановление, покрытые лесной растительностью земли, лесистость, сплошные рубки
REASONS FOR THE CHANGE IN THE AREA OF LAND ON WHICH FOREST ARE LOCATED
Lilia V. Zarubina1, Vasily Yu. Rogozin2, Natalia M. Iteshina3
1,2 Vologda State Dairy University named after N. V. Vereshchagin, Vologda, Russia 3 Udmurt State Agricultural Academy, Izhevsk, Russia
1 liliya270975@yandex.ru, http://orcid:0000-0002-6949-8607
2 1447177@mail.ru
3 n.iteshina@yandex.ru, http://orcid:0000-0002-2003-2005
Abstract. Jn the example of the Vologda Region the dynamics of the forest fund lands for the period from 2008 to 2021 is analyzed. The research is based on the materials of the forest fund accounting and field studies of the author. It was established that during the analyzed period, the forest cover of the Vologda region decreased from 69.9 to 68.3 % at the same time the area of coniferous plantations decreased from 5009.9 to 4985.1 thousand ha and the area of softwood from 4924.6 to 4744.9000 ha. In other words, the area covered with forest vegetation decreased by 204.5 thousand ha. The main changes in the area of land covered with forests are explained by the dominance of clear cutting in the practice of forest management and the slow subsequent reforestation of cut down lands. Thus, during the analyzed period, the area of burnt out area decreased from 7.2 to 1.16 th. ha, dead plants from 1.1 to 0.79 th. ha, bare places and wastelands from 1.9 to 1.08 th. ha. At the same time the cleared area increased from 170.9 to 353.76 th. ha. The latter is explained by the inconsisteney in the distribution of the scope of work according to the methods of reforestation. So, the share of artificial restoration accounts for 10, combined 4 and natural 86 %. In order to accelerate the transfer of cuttings in forested lands it is advisable to increase the proportion of combined reforestation and soil mineralization as a measure to promote pre and post reforestation.
Keywords: change of breeds, forest restoration, forest cover, clear cutting, lands covered with forest vegetation
7. ФОРМИРОВАНИЕ ДРЕВЕСНОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ НА РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННЫХ УГОДИЙ В УСЛОВИЯХ ЮЖНОЙ ПОДЗОНЫ ТАЙГИ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.007
Иван Александрович Елисеев1, Наталья Павловна Бунькова2
1,2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 eliseev_ia@list.ru; https://orcid.org/0000-0002-1274-9698
2 bunkovanp@m.usfeu.ru; https://orcid.org/0000-0002-7228-4693
Аннотация. В современном мире большая часть сельхозугодий является видоизмененной под воздействием человека и ландшафты при малейшем отсутствии постоянного ухода за сельхозугодиями подвергаются быстрому зарастанию древесно-кустарниковой растительностью (Сенокосы и пастбища, 1969). Постагрогенные земли зарастают древесно-кустарниковой растительностью, формируют низкопродуктивные молодняки, имея при этом огромный потенциал для выращивания высокопродуктивных насаждений. Древесная растительность, в свою очередь, формируется на таких землях по-разному. Это зависит от ряда факторов: климатических, почвенно-гидрологических и других условий. Одним из важных факторов является расстояние расположения насаждений от границы с лесом. Быстрее всего зарастание протекает вблизи от стены леса. На основе материалов исследований, выполненных в 2022 г., отмечается процесс зарастания земель естественным путем на различных видах сельскохозяйственных угодий в условиях южной подзоны тайги. На заброшенных сельскохозяйственных угодьях наблюдается формирование подроста сосны и березы. Установлено, что количественные и качественные показатели подроста в молодняках, формирующихся на бывших сельскохозяйственных землях, зависят от следующих факторов: площади участка, удаленности от стены леса и состава прилегающих древостоев. В результате исследований проведена оценка количественного и качественного состояния древостоя на территории Курганского лесничества. Установлена характеристика зарастания земель, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования. Составлены таблицы таксономической характеристики подроста на заброшенных сенокосах и пашнях, в которых представлены древесные породы, доля их в составе древостоев, густота, средние высоты и встречаемость на разном расстоянии от стены леса.
Ключевые слова: сельскохозяйственные угодья, зарастание земель, брошенные земли, лесные насаждения, лесовозобновление, подрост
FORMATION OF WOODY VEGETATION ON VARIOUS TYPES OF AGRICULTURAL LAND IN THE CONDITIONS OF THE SOUTHERN TAIGA SUBZONE
Ivan A. Eliseev1, Natalia P. Bunkova2
1,2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 eliseev_ia@list.ru; https://orcid.org/0000-0002-1274-9698
2 bunkovanp@m.usfeu.ru; https://orcid.org/0000-0002-7228-4693
Abstract. In the modern world, most of the farmland is modified by human influence and landscapes, with the slightest lack of constant maintenance of farmland, are rapidly overgrown with woody and shrubby vegetation (Hayfields and pastures, 1969). Postagrogenic lands are overgrown with woody and shrubby vegetation, form low-yielding young plants, while having a huge potential for growing highly productive plantings. Woody vegetation, in turn, is formed on such lands in different ways. It depends on a number of factors: climatic conditions, soil-hydrological, etc. conditions. One of the important factors is the distance of the plantings from the border with the forest. The fastest overgrowth occurs near the forest wall. Based on the research materials carried out in 2022, the process of overgrowing of land naturally on various types of agricultural land in the conditions of the southern taiga subzone is noted. On abandoned agricultural lands, the formation of pine and birch undergrowth is observed. It is established that the quantitative and qualitative indicators of undergrowth in young plants formed on former agricultural lands depend on the following factors: the area of the plot, the distance from the wall of the stand and the composition of adjacent stands. As a result of the research, an assessment of the quantitative and qualitative state of the stand on the territory of the Kurgan forestry was carried out. The characteristics of overgrowth of lands that have come out of agricultural use have been established. Tables of taxonomic characteristics of undergrowth on abandoned hayfields and arable lands, in which tree species are represented, their share in the composition of stands, density, average heights and occurrence at different distances from the forest wall, are compiled.
Keywords: agricultural land, overgrowth of land, abandoned land, forest plantations, reforestation, and undergrowth
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.008
Олеся Васильевна Тагирова
Уфимский институт биологии УФИЦ РАН, Уфа, Россия
olecyi@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1615-7005
Аннотация. Оценка относительного жизненного состояния насаждений березы (Betula pendula Roth) в условиях Уфимского промышленного центра по реакции деревьев на экстремальные природные (перепады температур, количество осадков) и техногенные (уровень загрязнения) воздействия свидетельствует об устойчивости и высоком адаптивном потенциале березы. В период 2010–2022 гг. в Уфимском промышленном центре отмечено снижение суммарного поступления загрязняющих веществ. Установлено, что часть деревьев за счет реализации комплекса адаптивных реакций и регенерационных способностей переходит из категории ослабленных в категорию здоровые. В целом относительное жизненное состояние насаждений березы в промышленной зоне изменяется от ослабленных до здоровых, что обеспечивает их успешное произрастание в составе санитарно-защитных и парковых насаждений.
Ключевые слова: береза повислая, относительное жизненное состояние, промышленный центр
RELATIVE VITAL CONDITION OF HANGING BIRCH STANDS (BETULA PENDULA ROTH) IN THE CONDITIONS OF THE UFA INDUSTRIAL CENTER: CHANGES FOR THE PERIOD 2010–2022
Olesya V. Tagirova
Ufa Institute of Biology of the Ufa Federal Research Center of the Russian Academy of Sciences, Ufa, Russia
olecyi@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-1615-7005
Abstract. The assessment of the relative living condition of birch stands (Betula pendula Roth) in the area of the Ufa Industrial Center by the reaction of trees to extreme natural (temperature changes, water precipitation) and man-made (pollution level) impacts indicates the stability and high adaptive potential of birch. In the period 2010–2022, a decrease in the total intake of pollutants was noted in the Ufa Industrial Center. It is established that part of the trees due to the implementation of a complex of adaptive reactions and regenerative abilities passes from the category of “weakened” to the category of “healthy”. In general, the relative vital condition of birch plantations in the industrial zone varies from “weakened” to “healthy”, which ensures their successful growth as part of sanitary protection and park plantings.
Keywords: hanging birch, relative living condition, industrial center
9. АНАЛИЗ ЗАПАСОВ УГЛЕРОДА В ПОЧВАХ НА УЧАСТКАХ КАРБОНОВОГО ПОЛИГОНА РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.009
Регина Рафаилевна Байтурина1, Рида Разябовна Султанова2
1,2 Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия
1 aspirant_bsau@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-8156-2165
2 vestnik-bsau@mail.ru, https://orcid.org/ 0000-0002-0415-7342
Аннотация. Оценка показателей пространственного распределения углерода в почве, верифицированных с помощью структурного состава почвы насаждений, является важным процессом для оценки углеродного запаса почвы в лесных экосистемах. В основе оценки показателей пространственного распределения углерода лежит исследование структурного состава почвы насаждений путем проведения инвентаризации на местности. Это включает в себя изучение вертикального и горизонтального распределения различных компонентов почвы, таких как органическая материя, минеральные фракции и прочие вещества, способствующие увеличению углеродного запаса. Одним из направлений решения вопросов углеродной компенсации и углеродной экономики становятся организуемые в российских регионах углеродные полигоны. Цель исследования – определение потоков углерода на поверхности лесных почв пилотного карбонового полигона на территории Республики Башкортостан. Для верификации полученных данных проведены лабораторные анализы почвенных образцов, полученных из разных глубин и зон исследования. С помощью таких анализов можно определить содержание органического углерода в почве, плотность почвы, структуру, гранулометрический состав и другие характеристики. Оценка показателей пространственного распределения углерода в почве осуществляется с использованием методик, которые базируются на верифицированных данных о составе и свойствах почвы насаждений. В данной методике используются следующие шаги: сбор и анализ образцов почвы – отбирают образцы почвы из разных точек исследуемого участка. Образцы должны быть представительными и включать разные горизонты почвы. Затем проводятся анализы образцов для определения физико-химических показателей. При определении деструкционной части углеродного цикла под лесопокрытой площадью в весенний период получены показатели эмиссии потоков газов CH4, CO2 и Н2О. Определено, что продуцирование соединений углерода и количество потока водорода на участках зависит от лесопокрытости территории.
Ключевые слова: карбоновый полигон, эмиссии потоков газов CH4, CO2 и Н2О, Республика Башкортостан
ANALYSIS OF SOIL CARBON STOCKS IN THE CARBONIFEROUS AREAS OF THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN
Regina R. Bayturina1, Rida R. Sultanova2
1,2 Ufa State Petroleum Technical University, Ufa, Russia
1 aspirant_bsau@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-8156-2165
2 vestnik-bsau@mail.ru, https://orcid.org/ 0000-0002-0415-7342
Abstract. Estimation of soil carbon spatial distribution indicators verified using the structural composition of plantation soil is an important process for estimating soil carbon stock in forest ecosystems. The estimation of spatial carbon distribution indicators is based on the investigation of the structural composition of plantation soils by conducting a field inventory. This involves examining the vertical and horizontal distribution of various soil components such as organic matter, mineral fractions and other substances that contribute to the carbon stock. One of the directions of solving the issues of carbon offsetting and carbon economy are becoming organized in Russian regions carbon polygons. The purpose of the study is to determine the carbon fluxes on the surface of forest soils of the pilot carbon polygon on the territory of the Republic of Bashkortostan. To verify the obtained data, laboratory analyses of soil samples obtained from different depths and study zones were carried out. With the help of such analyses it is possible to determine the content of organic carbon in soil, soil density, structure, granulometric composition and other characteristics. Evaluation of indicators of spatial distribution of carbon in soil is carried out using a methodology that is based on verified data on the structural composition of the soil of plantations. This methodology uses the following steps: collection and analysis of soil samples – soil samples are collected from different points of the study area. The samples should be representative and include different soil horizons. The samples are then analyzed to determine physicochemical parameters. In determining the destructive part of the carbon cycle under the forested area during the spring period, the emission rates of CH4, CO2 and H2O gas fluxes were obtained. It was determined that the production of carbon compounds and the amount of hydrogen flux in the plots depends on the forest cover of the area.
Keywords: Carboniferous landfill, CH4, CO2 and H2O gas flux emissions, Republic of Bashkor- tostan
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.011
Алина Флоритовна Уразова1, Валерий Зуфарович Нагимов2, Павел Николаевич Уразов3
1,2,3 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 urazovaaf@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-2771-2334
2 nagimovvz@m.usfeu.ru, https://orcid.org/ 0000-0002-0586-3919
3 gold-pashka@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4150-2555
Аннотация. Защитные лесные полосы вдоль дорог создаются для борьбы с негативными природными явлениями: снежными и песчаными заносами, сильными ветрами, водной и ветровой эрозией. Полезные функции защитных насаждений во многом определяются их количественными и качественными характеристиками. Поэтому эффективность работ по созданию и эксплуатации защитных лесных полос во многом зависит от степени изученности таксационной структуры, состояния и защитно-мелиоративных свойств функционирующих в полосе отвода железных дорог защитных насаждений. Цель – получение таксационной характеристики древостоев ЗЛП, созданных вдоль железнодорожной линии Екатеринбург – Каменск-Уральский, необходимой для оценки их состояния и защитного потенциала. Задачи – определение конструктивных характеристик ЗЛП; перечислительная таксация древостоев ЗЛП с определением их основных таксационных показателей; сравнительная оценка роста древостоев различных пород. Объекты и методы. Объектом исследований явились искусственно созданные ЗЛП различных конструкций, разного возраста и породного состава, произрастающие в полосе отвода Свердловской железной дороги на участке Екатеринбург – Каменск-Уральский. В ЗЛП закладывались пробные площади (ПП) с учетом теоретических положений лесной таксации. На ПП проводился сплошной перечет деревьев отдельно по породам и ступеням толщины. Таксационные показатели модельных деревьев и древостоев определялись в соответствии с общепринятыми в лесотаксационной практике методами, запас древостоев – по таблицам объемов, а относительная полнота – по стандартной таблице С. В. Соколова. Результаты. В настоящее время полосы с преобладанием в составе хвойных пород (сосны и лиственницы) относятся к категории средневозрастных, а с преобладанием лиственных (березы и тополя) – спелых и перестойных. Древостои тополевых и березовых ЗЛП достигли возраста, после которого их защитные функции начинают утрачиваться. Исследуемые лесные полосы представлены высокобонитетными (Iа–II классы бонитета) насаждениями. Это свидетельствует об их высоком защитно-мелиоративном потенциале, который может быть реализован улучшением санитарного состояния и поддержанием соответствующей конструкции полос. Защитная высота лесных полос зависит от биоэкологических особенностей преобладающих в составе их насаждений древесных пород. В одинаковых эколого-ценотических условиях в молодом возрасте (примерно до 70 лет) преимущество по высоте имеют древостои быстрорастущего тополя. В более старших возрастах оно переходит к березе и хвойным породам. Выводы. Большинство ЗЛП, произрастающих в полосе отвода Свердловской железной дороги на участке Екатеринбург – Каменск-Уральский, были созданы в прошлом веке в период с 1937 по 1957 гг. В настоящее время полосы с преобладанием в составе древостоев хвойных пород (сосны и лиственницы) относятся к категории средневозрастных, а с преобладанием лиственных (березы и тополя) – спелых и перестойных. Последние достигли возраста, после которого защитные функции насаждений начинают утрачиваться.
Ключевые слова: защитные лесные полосы, железные дороги, пробные площади, класс бонитета, возраст, густота и защитная высота древостоев
TAXATION CHARACTERISTICS OF PROTECTIVE FOREST BELTS ALONG THE RAILROAD YEKATERINBURG – KAMENSK-URALSKY
Alina F. Urazova1, Valery Z. Nagimov2, Pavel N. Urazov3
1,2,3 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 urazovaaf@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-2771-2334
2 nagimovvz@m.usfeu.ru, https://orcid.org/ 0000-0002-0586-3919
3 gold-pashka@mail.ru, https://orcid.org/0000-0002-4150-2555
Abstract. Protective forest strips along roads are created to combat negative natural phenomena: snow and sand drifts, strong winds, water and wind erosion. Useful functions of protective plantations are largely determined by their quantitative and qualitative characteristics. Therefore, the efficiency of works on creation and operation of protective forest belts largely depends on the degree of study of the taxation structure, condition and protective and meliorative properties of protective plantations functioning in the railroad right-of-way. The aim is to obtain the taxation characteristics of forest stands created along the railway line between Yekaterinburg and Kamensk-Uralsky, which are necessary for estimating their condition and protective potential. Objectives – the definition of structural characteristics of HFL; enumerative taxation of forest stands of HFL with the definition of their main taxation indicators; a comparative assessment of the growth of stands of different species. Objects and methods. The object of studies were artificially created TLD of various designs, different age and species composition growing on the right-of-way of the Sverdlovsk Railway at the site of Yekaterinburg – Kamensk-Uralsky. Sample plots (SP) were laid out in the FWL, taking into account theoretical provisions of forest taxation. A complete count of trees was carried out separately by species and thickness stages. Taxation indicators of the model trees and stands were determined in accordance with the methods generally accepted in the forest taxation practice. The stand stock was determined according to volume tables, and the relative completeness was determined according to the standard table by S.V. Sokolov. Results. At present, stands with a predominance of conifers (pine and larch) belong to the category of medium-aged, and with a predominance of deciduous (birch and poplar) – mature and overmature. Forest stands of poplar and birch HMAs have reached an age after which their protective functions begin to be lost. The investigated forest belts are represented by high bonitet (Ia–II classes of bonitet) plantations. This indicates their high protective and ameliorative potential, which can be realized by improving the sanitary condition and maintaining an appropriate design of the strips. The protective height of forest strips depends on the bio-ecological features of the tree species prevailing in their plantations. Under the same ecological and cenotic conditions at a young age (up to about 70 years), stands of fast-growing poplar trees have a height advantage. At older ages it goes to the birch and conifers. Conclusions. The majority of deadwood growing on the right-of-way of Sverdlovsk railroad on a site Yekaterinburg – Kamensk-Uralsky, were created in the last century in the period from 1937 to 1957. Now the strips with a predominance in the stand of coniferous species (pine and larch) belong to the category of middle-aged, and with a predominance of deciduous (birch and poplar) – mature and overmature. The latter have reached an age after which the protective functions of plantations begin to be lost.
Keywords: protective forest belts, railroads, sample areas, bonitet class, age, density and protective height of stands
11. ПИРОГЕННАЯ МОДИФИКАЦИЯ СОСНОВОГО ДРЕВОСТОЯ В ЗАПОВЕДНИКЕ «ДЕНЕЖКИН КАМЕНЬ»
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.012
Юрий Михайлович Алесенков1, Сергей Витальевич Иванчиков2
1,2 Ботанический сад Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия 1 051946@mail.ru, http://orcid.org/0009-0000-9806-9468
2 8061965@ mail.ru, http://orcid.org/0009-0005-3904-2499
Аннотация. Рассматриваются особенности реализации начального этапа восстановления сосняка мшистого после прохождения низового пожара ниже средней интенсивности. Исследования проводились спустя три года после того, как пожар произошел. В заповеднике «Денежкин Камень» пожары не редкость, но наблюдается тенденция снижения интенсивности пожаров и размера выгоревших площадей в связи с улучшившейся пожарной охраной. Пожар внес незначительные изменения в структуру древостоя. Прежде всего изменения коснулись подроста и тонкомера темнохвойных видов. Приводятся количественные показатели целого древостоя (до пожара) и сохранившегося. Отмечается полное исчезновение тонкомера пихты и ее более молодых генераций. Весьма значительной оказалась убыль ели, которая активно внедрялась в состав древостоя, особенно много было ее тонкомера и всходов. Так же, как у всех темнохвойных, значительна убыль кедра. Показано, что общая убыль древостоя невелика, от бывшего ранее древостоя сохранилось 88,5 % числа деревьев прошлого (допожарного) древостоя. Обнаружено, что естественная генерация древостоя пробной площади идет с активным участием новых видов (ива) и заместившей пихту осины, бывшей ранее в меньшинстве. Не было отмечено возобновления лиственницы. Доминирующим видом на постоянной пробной площади осталась сосна, она не утратила своего значения как основная лесообразующая порода, но предполагается в дальнейшем ее серьезная конкуренция с осиной. Предусматривается также внедрение в древостой темнохвойных видов, которые в онтогенезе будут оказывать влияние на ход лесообразовательного процесса с возможным их содоминированием со светлохвойными и лиственными видами при длительном отсутствии пожаров. Такая трансформация насаждений характерна для слабо разрушенных сообществ с сохранившимися доминантами и освободившимся экотопом.
Ключевые слова: Северный Урал, пожары, динамика возобновления, заповедник «Денежкин Камень»
PYROGENIC MODIFICATION OF A PINE STAND IN THE «DENEZHKIN KAMEN» RESERVE
Yury M. Alesenkov1, Sergei V. Ivanchikov2
1,2 Botanical Garden, Ural Branch of RAS, Yekaterinburg, Russia
1 051946@mail.ru, http://orcid.org/0009-0000-9806-9468
2 8061965@ mail.ru, http://orcid.org/0009-0005-3904-2499
Abstract. The features of the implementation of the initial stage of restoration of mossy pine after the passage of a grass-roots fire below average intensity are considered. The research was conducted three years later, after the fire occurred. Fires are not uncommon in the “Denezhkin Kamen” Nature Reserve, but there is a tendency to decrease the intensity of fires and the size of burned areas due to improved fire protection. The fire made minor changes to the structure of the stand. First of all, the changes affected the undergrowth and the thin layer of dark coniferous species. Quantitative indicators of the whole stand (before the fire) and the preserved one are given. The complete disappearance of the thin layer of fir and its younger generations is noted. The loss of spruce, which was actively introduced into the composition of the stand, was very significant, especially there were a lot of its thin-gauge and shoots. Also, like all dark conifers, there is a significant decrease in cedar. It is shown that the total loss of the stand is small, 88.5 % of the number of trees of the past (before the fire) stand has been preserved from the former stand. It was found that the natural generation of the stand of the trial area is taking place with the active participation of new species (Willow) and aspen, which replaced fir, which was previously in the minority. There was no renewal of larch. Pine remained the dominant species on the permanent trial area, it has not lost its importance as the main forest-forming breed, but its serious competition with aspen is expected in the future. It is also supposed to introduce dark coniferous species into the stand, which in the process of ontogenesis will influence the course of the forest formation process with their possible sodomination with light coniferous and deciduous species in the long absence of fires. Such a transformation of plantings is characteristic of poorly destroyed communities with preserved dominants and a liberated ecotope.
Keywords: Northern Urals, fires, renewal dynamics, “Denezhkin Kamen” reserve
12. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ОХРАНЕ И ЗАЩИТЕ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ ОТ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.012
Лев Евгеньевич Кузнецов1, Илья Михайлович Секерин2, Григорий Валерьевич Куксин3, Алексей Александрович Кректунов4, Павел Валерьевич Щеплягин5
1,2,3,5 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия 4 Уральский институт государственной противопожарной службы МЧС России, Екатеринбург, Россия
Автор, ответственный за переписку: Лев Евгеньевич Кузнецов,
lev.kuznecov@mail.ru
Аннотация. Пожароопасный сезон 2023 г. на территории Тюменской области запомнился высокой температурой воздуха, отсутствием дождей и запахом дыма от лесных пожаров. Столбики термометров то и дело пересекали отметку +35 °С. В 2023 г. лесные пожары нередко выходили из-под контроля и создавали реальную угрозу не только объектам экономики и населенным пунктам, но и здоровью и жизни граждан. Следует отметить, что на распространение лесных пожаров погода имеет особое влияние. Так, на 01 октября 2023 г. уровень воды в реке Тура опустился до абсолютного минимума за всю историю наблюдений и достиг отметки 95 см над уровнем поста. В некоторых местах река пересохла настолько, что ее можно было перейти пешком. Такая ситуация в комбинации с малоснежной зимой может привести к катастрофическим последствиям, и пожароопасный сезон 2024 г. станет настоящим испытанием для жителей области. В работе на основании актов, отчетов, книг учета лесных пожаров, статистической отчетности, по материалам открытой базы данных и материалам собственных исследований авторов проведен анализ лесных пожаров, перешедших в населенный пункт, на примере деревни Речкина Тюменской области. Даны рекомендации по профилактическим противопожарным мероприятиям и противопожарному устройству территории вокруг населенных пунктов. Особое внимание уделено необходимости создания вокруг населенных пунктов системы противопожарного устройства для обеспечения остановки любого природного пожара вне зависимости от его интенсивности и скорости продвижения с учетом погодных условий.
Ключевые слова: Тюменская область, природные пожары, противопожарное устройство, населенный пункт, борьба с огнем
RECOMMENDATIONS FOR THE PROTECTION AND PROTECTION OF SETTLEMENTS FROM FOREST FIRES
Lev E. Kuznetsov1, Ilya M. Sekerin2, Grigory V. Kuksin3, Alexey A. Krektunov4, Pavel V. Shcheplyagin5
1,2,3,5 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
4 Ural Institute of State Fire Service of the Ministry of Emergency Situations of Russia, Yekaterinburg, Russia
Corresponding author: Lev E. Kuznetsov,
lev.kuznecov@mail.ru
Abstract. The fire season of 2023 in the Tyumen region was remembered for the high air temperature, the absence of rain and the smell of smoke from forest fires. The thermometer columns often crossed the +35 °С. In 2023, forest fires often got out of control and posed a real threat not only to economic facilities and settlements, but also to the health and lives of citizens. It should be noted that the weather has a special influence on the spread of forest fires, so on October 01, 2023, the water level in the Tura River dropped to an absolute minimum in the entire history of observations and reached 95 centimeters above the level of the post. In some places, the river has dried up so much that it can be crossed on foot. Such a situation in combination with a low-snow winter can lead to catastrophic consequences and the fire season of 2024 will be a real test for the residents of the region. In the work, on the basis of acts, reports, forest fire accounting books, statistical reporting, based on the materials of an open database and the materials of the authors’ own research, an analysis of forest fires that have moved to a locality was carried out, using the example of the village of Rechkin in the Tyumen region. Recommendations are given on preventive fire-fighting measures and fire-fighting device of the territory, around settlements, on the example of the village of Rechkina of the Tyumen region. Particular attention is paid to the need to create a fire-fighting device system around settlements to ensure that any natural fire is stopped, regardless of its intensity and speed of progress, taking into account weather conditions.
Keywords: Tyumen region, wildfires, fire-fighting device, locality, fighting fire
13. АНАЛИЗ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ 2008–2023 гг. НА ТЕРРИТОРИИ ТЮМЕНСКОЙ ОБЛАСТИ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.013
Лев Евгеньевич Кузнецов1, Илья Михайлович Секерин2
1,2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 lev.kuznecov@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7547-7055
2 nirekes@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-3493-4322
Аннотация. В России площадь природных пожаров за последние 20 лет в среднем составляет 8,9 млн га в год, по данным ИСДМ-Рослесхоз. В 2021 г. мы потеряли 18,8 млн га лесного покрова вследствие пожаров. Это сопоставимо с площадью Камбоджи или в 2 раза больше площади Португалии. На основании данных о лесных пожарах на территории Тюменской области в период с 2008 по 2023 гг. произведен анализ данных для установления причин возникновения лесных пожаров, в том числе с разбивкой по пройденной огнем площади и причинам возникновения лесных пожаров. Динамика начала и окончания пожароопасного сезона позволяет повысить эффективность охраны лесов от пожаров за счет оперативной переброски сил и средств пожаротушения. В ходе анализа фактов о лесных пожарах определены причины возникновения, рассмотрены динамика в зависимости от сезона года на территории Тюменской области и температурный режим. Полученные данные позволяют повысить эффективность лесопожарной пропаганды и тем самым снизить количество лесных пожаров по вине местного населения. На основании анализа количества лесных пожаров на территории Тюменской области с 2008 по 2023 гг. и пройденной ими площади даны рекомендации по совершенствованию охраны лесов от пожаров. Отмечается, что увеличение кратности противопожарной пропаганды, а также совершенствование нормативно-правовых документов по охране лесов от пожаров снизят фактическое количество лесных пожаров и пройденную огнем площадь, а также минимизируют риски для местного населения.
Ключевые слова: Тюменская область, лесные пожары, горимость, пожароопасный сезон, пройденная огнем площадь, нормативно-правовые документы
ANALYSIS OF FOREST FIRES 2008–2023 IN THE TYUMEN REGION
Lev E. Kuznetsov1, Ilya M. Sekerin2
1,2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 lev.kuzne cov@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7547-7055
2 nirekes@mail.ru, https://orcid.org/0000-0003-3493-4322
Abstract. In Russia, the area of wildfires over the past 20 years has averaged 8.9 million hectares per year according to ISDM-Rosleskhoz. In 2021, we lost 18.8 million hectares of forest cover due to fires. This is comparable to the area of Cambodia or 2 times the area of Portugal. Based on data on forest fires in the Tyumen region in the period from 2008 to 2023, data analysis was carried out to determine the causes of forest fires, including a breakdown by the area covered by fire and the causes of forest fires. The dynamics of the beginning and end of the fire season make it possible to increase the effectiveness of forest protection from fires due to the rapid transfer of fire extinguishing forces and means. During the analysis of data on forest fires, the causes of occurrence were determined, the dynamics depending on the year in the Tyumen region and the temperature regime were considered. The data obtained make it possible to increase the effectiveness of forest fire propaganda and thereby reduce the number of forest fires caused by the local population. Based on the analysis of the number of forest fires in the Tyumen region by the years from 2008 to 2023 and the area covered by them, recommendations are made to improve the protection of forests from fires. It is noted that the increase in the multiplicity of fire prevention propaganda, as well as the improvement of regulatory documents on the protection of forests from fires will reduce the actual number of forest fires and the area covered by fire, as well as minimize risks for the local population.
Keywords: Tyumen region, forest fires, burning, fire season, the area traversed by fire, regulatory documents
14. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ПРОЦЕСС ВЫБОРОЧНЫХ РУБОК С ПРИМЕНЕНИЕМ МАЛОГАБАРИТНОГО ТРАКТОРА
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.014
Андрей Вениаминович Мехренцев1, Эдуард Федорович Герц2, Николай Николаевич Теринов3, Алина Флоритовна Уразова4
1–4 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 mehrentsevav@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2186-0152
2 gertsef@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0003-0434-7282
3 terinovnn@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0001-5936-208X
4 urazovaaf@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-2771-2334
Аннотация. Отражено значение водозащитных лесов и требования, предъявляемые обществом к качеству их функционирования. Отмечено, что вдоль берегов реки Камы накоплены чистые, но ослабленные (по внешним признакам) ельники, которые погибают при размножении короеда-типографа. Обосновывается необходимость проведения выборочных санитарных рубок, при этом обращается внимание на исключение заготовки или повреждения здоровых деревьев. Предложено использовать при выполнении рубок малогабаритный многофункциональный мини-трактор. Приведены основные параметры и результаты экспериментальных выборочных рубок с применением на трелевке леса опытного образца мини-трактора МТР-1, на территории Уральского учебно-опытного лесхоза Уральского государственного лесотехнического университета (УГЛТУ) (Билимбаевское лесничество, участок Северский, кв. 37, выд. 16). Предлагаемый авторами вариант организации рубок обеспечивает уход за древостоями, исключающий повреждения компонентов защитных лесов, с возможностью заготовки топливной древесины и ее последующей вывозки к местам потребления водным транспортом.
Ключевые слова: мини-трактор, рубки ухода, защитные леса, короед-типограф, санитарные рубки, заготовка древесины
TECHNOLOGICAL PROCESS OF SELECTIVE FELLING USING A SMALL-SIZED TRACTOR
Andrey V. Mehrentsev1, Eduard F. Hertz2, Nikolay N. Terinov3, Alina F. Urazova4
1–4 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 mehrentsevav@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2186-0152
2 gertsef@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0003-0434-7282
3 terinovnn@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0001-5936-208X
4 urazovaaf@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0003-2771-2334
Abstract. The importance of water-protective forests and the requirements of society to the quality of their functioning are reflected. It is noted that along the banks of the Kama River there are clean, but weakened (by external signs) spruce forests, which die when bark beetle-typhophorus reproduces. The necessity of selective sanitary cuttings is substantiated, paying attention to the need to exclude harvesting or damage to healthy trees. It is proposed to use a small-sized multifunctional mini-tractor in performing felling. The main parameters and results of experimental selective logging with the use of a prototype of mini-tractor MTR-1 on the territory of the Ural Educational and Experimental Forestry of the Ural State Forestry Technical University (UGLTU) (Bilimbaevskoye lesnichestvo, Seversky plot, sq. 37, compartment 16). The logging organization option proposed by the authors provides stand maintenance, excluding damage to components of protective forests, with the possibility of harvesting fuelwood and its subsequent transportation to places of consumption by water transport.
Keywords: mini-tractor, thinning, thinning, protective forests, bark beetle, sanitary cuttings, timber harvesting
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.015
Евгения Васильевна Анянова1, Александр Алексеевич Шмаков2
1,2 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия 1 anyanovagv@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0009-0004-4267-975С
2 alex-shma@yandex.ru
Аннотация. Статья посвящена созданию имитационной модели технологического процесса, обеспечивающей анализ всевозможных сценариев одностадийной сортировки пиловочника, а в результате более качественную подготовку пиловочника к раскрою. На основании изученной литературы о лесопильном производстве, технологическом процессе, сортировке лесоматериала рассмотрены и оценены критерии сортировки и подготовки бревен к дальнейшей распиловке, на основании которых определяются параметры для разработки имитационной модели, а в дальнейшем возможность рационального и комплексного использования сырья. Цель работы – повышение эффективности использования пиловочного сырья за счет качественной сортировки бревен, а в дальнейшем его раскроя. На лесных складах лесозаготовительных предприятий в первую очередь необходимо рассортировать круглые лесоматериалы по назначению, т. е. выбрать сырье, которое предназначается непосредственно для лесопильного производства. В статье обоснован каждый из критериев сортировки сырья, имеющий определенное значение для производства: а именно необходимость сортировки пиловочника по породе, диаметру, качеству. Рассмотрена и представлена схема сортировки на автоматизированных линиях и основные технологические параметры сортировочных транспортеров. Для создания имитационной модели была выбрана среда моделирования Anylogic, так как она интуитивно понятна, имеет инструментарий, нужный для выполнения задачи. Разработана в среде моделирования визуальная часть имитационной модели транспортера, который может сортировать пиловочник по трем категориям. Спроектирована схема логической цепи продольного транспортера. Разработана имитационная 3D-модель технологического процесса одностадийной сортировки, которая позволяет запускать компиляцию модели и увидеть готовый результат одностадийной сортировки пиловочника.
Ключевые слова: логическая цепь, имитационная модель, производственный процесс
SIMULATION MODEL OF THE TECHNOLOGICAL PROCESS OF SINGLE-STAGE SORTING OF A SAWMILL ON A LONGITUDINAL CONVEYOR
Evgeniya V. Anyanova1, Alexander A. Shmakov2
1,2 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia 1 anyanovagv@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0009-0004-4267-975С
2 alex-shma@yandex.ru
Abstract. The article is devoted to the creation of a simulation model of the technological process that provides analysis of all possible scenarios of single-stage sorting of the sawmill, and as a result, better preparation of the sawmill for cutting. On the basis of the studied literature on sawmilling production, the technological process of sorting timber, the sorting criteria for preparing logs for further sawing are considered and evaluated, on the basis of which the parameters for the development of a simulation model are determined, and in the future the possibility of rational and integrated use of raw materials. The purpose of the work is to increase the efficiency of using sawn raw materials due to high-quality sorting of logs, and in the future I will open it. In the forest warehouses of logging enterprises, first of all, it is necessary to sort round timber according to its intended purpose, i.e. to choose raw materials that are intended directly for sawmill production. The article substantiates each of the criteria for sorting raw materials, which has a certain value for production. Namely, the need to sort the sawmill by breed, diameter, quality. The sorting scheme on automated lines and the main technological parameters of sorting conveyors are considered and presented. To create a simulation model, the Anylogic modeling environment was chosen, as it is intuitive, has the tools necessary to perform the task. The visual part of the conveyor simulation model has been developed in the simulation environment, which can sort the sawmill into three categories. The scheme of the logic circuit of the longitudinal conveyor is designed. A 3D-simulation model of the technological process of single-stage sorting has been developed, which allows you to run the compilation of the model and see the finished result of the single-stage sorting of the sawmill.
Keywords: logic circuit, simulation model, production process
16. ЗАЩИТА ДРЕВЕСИНЫ ОТ ВОЗГОРАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СПЕЦИАЛЬНЫХ СОСТАВОВ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.016
Асгат Мазхатович Газизов1, Александр Григорьевич Гороховский2, Елена Евгеньевна Шишкина3, Алексей Владимирович Мялицин4
1–4 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 Уфимский государственный нефтяной технический университет, Уфа, Россия
1 ashatgaz@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7940-8444
2 goralegr@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-8847-8217
3 shishkinaee@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2584-4897
4 myalitsinav@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0003-1695-9868
Аннотация. Древесина – очень ценный строительный материал. Однако наряду со всеми своими преимуществами она имеет ряд серьезных недостатков, одним из которых является повышенная воспламеняемость и горючесть. В связи с высокими требованиями пожарной безопасности, предъявляемыми ко всем строительным материалам, проблема снижения горючести древесных изделий является весьма актуальной. Цель исследования – испытание сосновых образцов, пропитанных различными огнезащитными составами для обеспечения защиты от возгорания, и обоснование одной из этих пропиток. Для определения наиболее эффективного защитного слоя для сосновых образцов, пропитанных и смазанных составом в несколько слоев, использована экспериментальная керамическая труба. При этом образцы были обработаны удобрениями суперфосфата, известково-глиносолевой обмазкой, кальцинированной содой и борной кислотой и жидким стеклом на водной основе. Анализируются параметры результатов исследования для оценки эффективности огнезащитных материалов для сосновых образцов. Рассмотренный метод дает возможность повысить пожарную безопасность древесных материалов строительного назначения. Предлагается развитие исследования в направлении наиболее результативного состава для защиты древесины.
Ключевые слова: древесина, огнезащита, горючесть, защитный слой, пожарная безопасность
PROTECTION OF WOOD FROM FIRE WITH THE USE OF SPECIAL COMPOSITIONS
Asgat M. Gazizov1, Alexander G. Gorokhovsky2, Elena E. Shishkina3, Alexey V. Mialitsin4
1–4 Ural State Forest University, Yekaterinburg, Russia
1 Ufa State Petroleum Technical University, Ufa, Republic of Bashkortostan
1 ashatgaz@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7940-8444
2 goralegr@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0001-8847-8217
3 shishkinaee@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0002-2584-4897
4 myalitsinav@m.usfeu.ru, https://orcid.org/0000-0003-1695-9868
Abstract. Wood is a very valuable building material. However, along with all its advantages, it has a number of serious disadvantages, one of which is increased flammability and flammability. Due to the high fire safety requirements imposed on all building materials, the problem of reducing the combustibility of wood products is very relevant. The purpose of the study is to test a pine billet impregnated with various flame – retardant compounds to provide protection against fire and substantiate one of these impregnations. An experimental method was used to determine the most effective protective layer for a pine billet. Pine boards lubricated with a mixture of impregnation in several layers and a ceramic pipe were used for the experiment. Each of the five pine board samples treated with superphosphate flame retardant fertilizers, lime-clay-salt coating, soda ash and boric acid, and water-based liquid glass. The considered method makes it possible to increase the fire safety of wood materials for construction purposes. The parameters of the research results are analyzed to assess the effectiveness of flame-retardant materials for pine harvesting. The considered method makes it possible to increase the fire safety of wood materials for construction purposes. It is proposed to develop the result in the direction of the most effective sample of wood protection and self – examination of scientific research.
Keywords: wood, fire protection, flammability, protective layer, fire safety
17. УСЛОВИЯ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОТОКСИЧНЫХ КАРБАМИДОФОРМАЛЬДЕГИДНЫХ КЛЕЕВ ПРИ СКЛЕИВАНИИ МЕБЕЛЬНЫХ ЩИТОВ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.017
Денис Олегович Чернышев1, Александр Андреевич Лукаш2, Виктор Александрович Романов3, Алексей Алексеевич Пыкин4, Александр Владимирович Седых5
1 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
2,3,4,5 Брянский государственный инженерно-технологический университет, Брянск, Россия
Автор, ответственный за переписку: Денис Олегович Чернышев,
chernyshevdo@m.usfeu.ru
Аннотация. В статье рассмотрены вопросы применения малотоксичных карбамидоформальдегидных клеев для склеивания массивной древесины. Целью исследований является установление возможности использования для удешевления продукции менее дорогих малотоксичных карбамидоформальдегидных клеев вместо традиционно применяемой поливинилацетатной дисперсии. Вязкость и концентрация этих карбамидоформальдегидных клеев ниже, чем у поливинилацетатной дисперсии, вследствие чего наблюдается повышенное их впитывание в древесину, что может привести к снижению прочности склеивания. Для повышения вязкости и концентрации КФ-клеев предлагается применять наполнители, такие как древесная мука, гипс, каолин. Обоснованы наполнители, которые наиболее целесообразно применять при склеивании мебельных щитов из массивной древесины сосны малотоксичными карбамидоформальдегидными клеями. Проведено исследование влияния вида и количества наполнителей на прочность склеивания. Найдены зависимости, адекватно описывающие влияние наполнителей на прочность при скалывании по клеевому слою. Установлено, что с увеличением количества древесной муки, гипса и каолина прочность склеивания снижается, причем древесная мука оказывает наибольшее влияние на целевую функцию. Доказано, что для обеспечения возможности применения малотоксичных низкоконцентрированных карбамидоформальдегидных клеев рекомендуется вводить древесную муку в количестве 1–2 мас.ч. на 100 мас. ч. клея, чтобы обеспечить прочность склеивания, сравнимую с прочностью массивной древесины сосны на скалывание вдоль волокон.
Ключевые слова: древесина, карбамидоформальдегидный клей, прочность, склеивание, наполнители
CONDITIONS FOR THE USE OF LOW-TOXIC UREA-FORMALDEHYDE ADHESIVES WHEN GLUING FURNITURE PANELS
Denis O. Chernyshev1, Alexander A. Lukash2, Victor A. Romanov3, Alexey A. Pykin4, Alexander V. Sedykh5
1 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
2,3,4,5 Bryansk State University of Engineering and Technology, Bryansk, Russia
Corresponding author: Denis Chernyshev,
chernyshevdo@m.usfeu.ru
Abstract. The article discusses the use of low-toxic urea-formaldehyde adhesives for gluing solid wood. The aim of the research is to establish the possibility of using less expensive low-toxic carbamide-formaldehyde adhesives instead of the traditionally used polyvinyl acetate dispersion to reduce the cost of products. The viscosity and concentration of these carbamide-formaldehyde adhesives are lower than that of polyvinyl acetate dispersion. As a result, their increased absorption into the wood is observed, which can lead to a decrease in the bonding strength. To increase the viscosity and concentration of CF adhesives, it is proposed to use fillers such as wood flour, gypsum, kaolin. The fillers that are most appropriate to use when gluing furniture boards made of solid pine wood with low-toxic carbamide-formaldehyde adhesives are substantiated. The influence of the type and quantity of fillers on the bonding strength has been studied. Dependences have been established that adequately describe the effect of fillers on strength when chipping along the adhesive layer. It was found that with an increase in the amount of wood flour, gypsum and kaolin, the bonding strength decreases, and wood flour has the greatest effect on the target function. It is proved that in order to ensure the possibility of using low-toxic, low-concentrated carbamide-formaldehyde adhesives, it is recommended to introduce wood flour in an amount of 1–2 m.h. per 100 m.h. glue to ensure the bonding strength comparable to the strength of solid pine wood for chipping along the fibers.
Keywords: wood, urea-formaldehyde glue, strength, gluing, fillers
18. УГЛЕРОДНЫЕ СОРБЕНТЫ НА ОСНОВЕ ДРЕВЕСНЫХ И РАСТИТЕЛЬНЫХ ОТХОДОВ
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.018
Даниил Юрьевич Дворянкин1, Мария Евгеньевна Сафонова2, Ирина Андреевна Клепалова3, Инна Геннадьевна Первова4
1,2,3,4 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
1 daniil.dvoryankin.02@mail.ru, http://orcid.org/0009-0006-8710-1446
2 klepalovaia@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-5906-5787
3 msafonova76@gmail.com, http://orcid.org/0000-0002-8213-7777
4 pervovaig@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-1635-8643
Аннотация. Актуальным направлением исследований продолжает оставаться разработка методов переработки древесных опилок и растительных отходов с получением сорбционных материалов, применяемых для замены традиционных дорогостоящих сорбентов в процессах очистки природных вод и особенно для доочистки производственных сточных вод от ионов токсичных металлов. Целью исследования являлось изучение сорбционных свойств по отношению к ионам меди в статических и динамических условиях углеродных сорбентов, полученных на основе модифицированных различными способами древесно-растительных отходов. Установлено, что термическая модификация приводит к увеличению общего числа кислородсодержащих групп в обожженных при 300 ± 10 °C в течение 35 мин образцах сосновых опилок и скорлупы кедрового ореха (фракции 0,55–0,75 мм) примерно в 2 раза с практически равным соотношением между карбоксильными и гидроксильными группами. При химической модификации 5н HNO3 наблюдается значительное увеличение числа гидроксильных групп в обработанных кислотой углеродных сорбентах. Последовательно проведенная термическая и химическая модификация способствует не только увеличению общего числа кислородсодержащих групп, но и получению углеродных сорбентов с максимальной сорбционной емкостью порядка 12 мг/г. Выявлено, что и термическая и химическая обработка способствует получению сорбентов, механизм извлечения ионов Cu(II) на которых обусловлен мономолекулярной адсорбцией и описывается моделью Ленгмюра с коэффициентом аппроксимации, близким к 1. Повторное определение кислородсодержащих функциональных групп в составе исследуемых углеродных сорбентов после одно- кратной адсорбции показало сохранение их количества и даже увеличение в 2 раза для некоторых образцов. Испытания в динамических условиях позволяют рекомендовать методы химической и термохимической модификации для получения сорбентов с высокой способностью регенерации, что обусловливает возможность их применения в адсорбционных установках очистки сточных вод.
Ключевые слова: сорбенты, древесные опилки, скорлупа кедрового ореха, модификация, адсорбция
BIO-BASED CARBON ADSORBENTS
Daniil Yu. Dvoryankin1, Maria E. Safonova2, Irina A. Klepalova3, Inna G. Pervova4
1,2,3,4 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
1 daniil.dvoryankin.02@mail.ru, http://orcid.org/0009-0006-8710-1446
2 klepalovaia@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-5906-5787
3 msafonova76@gmail.com, http://orcid.org/0000-0002-8213-7777
4 pervovaig@m.usfeu.ru, http://orcid.org/0000-0002-1635-8643
Abstract. Nowadays, researchers continue to focus their efforts on developing techniques to prepare novel low-cost effective and renewable bio-based sorption materials as alternatives to traditional expensive and non-renewable adsorbents used for treatment of natural water and for removal of heavy metal ions from industrial wastewater. The aim of the research was to study the sorption properties in relation to copper ions under static and dynamic conditions of bio-based carbon adsorbents modified in various ways. It has been established that thermal modification leads to an increase in the total number of oxygen-containing groups in samples of pine sawdust (PS) and Siberian pine nut shells (SPNS) (fraction 0,55–0,75 mm) fired at 300 ± 10 °C for 35 minutes by about 2 times, with almost equal ratio between carboxyl and hydroxyl groups. Chemical modification with 5N HNO3 results to significant increase in the number of hydroxyl groups in acid-treated carbon adsorbents. Subsequently carried out thermal and chemical modifications contribute not only to an increase in the total number of oxygen-containing groups, but also to the production of carbon adsorbents with a maximum sorption capacity of about 12 mg/g. It was revealed that both thermal and chemical treatments contribute to the production of sorbents, the mechanism of extraction of Cu(II) ions on which is due to monomolecular adsorption and is described by the Langmuir model with an approximation coefficient close to 1. The repeated determination of oxygen-containing functional groups in the composition of the studied carbon sorbents after a single adsorption showed the keeping their amount the same and even an increase by a ratio of 2 to 1 for some samples. Tests under dynamic conditions make it possible to recommend chemical and thermochemical modifications for obtaining sorbents with a high regeneration capacity, which makes them suitable for use in adsorption plants for wastewater treatment.
Keywords: sorbents, sawdust, Siberian pine nut shell, modification, adsorption
19. ПОЛУЧЕНИЕ ОРГАНОМИНЕРАЛЬНОГО УДОБРЕНИЯ ДЛЯ ЛЕСНОГО ХОЗЯЙСТВА
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.019
Лев Алексеевич Старыгин1, Борис Нутович Дрикер2, Юлия Анатольена Горбатенко3, Татьяна Михайловна Панова4, Наталья Валентиновна Марина5
1–5 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
Автор, ответственный за переписку: Юлия Анатольена Горбатенко,
gorbatenkoyua@m.usfeu.ru
Аннотация. Истощенность почв и их низкое плодородие в лесном хозяйстве является одной из причин, препятствующих выращиванию высокопродуктивных насаждений. Между тем повышение продуктивности почвы возможно за счет как органических, так и минеральных удобрений, которыми могут служить отходы птицеводства (помет), зола, получаемая при сжигании каменного угля на теплоэлектростанциях (ТЭС). В статье рассмотрены способы получения органоминерального удобрения из смеси птичьего помета, целлюлозосодержащего наполнителя (опил либо стружка лиственных или хвойных пород), золы ТЭС и стимулятора ферментации – ферментированного птичьего помета – с последующей аэрацией приготовленной смеси. Установлено, что использование в составе смеси в качестве добавки от 5 до 20 % по массе предварительно ферментированного продукта позволяет сократить время начала ферментации и, как следствие, общую продолжительность процесса с 400 ч до 160–180 ч. А обогащение ферментируемой смеси микро- и макроэлементами, содержащимися в золе ТЭС, положительно сказывается как на процессе ферментации, так и развитии корневой и надземной частей растений. На примере тест-растения (кресс-салата) показано, что добавление золы увеличивает прирост корневой части по сравнению с таковым на контроле в 1,5–2,5 раза, надземной части – в 3–6 раз. Апробация полученного удобрения на опытных участках – на научно-исследовательском полигоне «Урал-Карбон» (пос. Северка Свердловской области) и на отработанном участке карьера Исетского месторождения гранитов (пос. Исеть Верхнепышминский района Свердловской области) – подтвердило положительное влияние полученного органоминерального удобрения на морфологических характеристиках саженцев ели.
Ключевые слова: бесподстилочный помет, микроэлементы, зола ТЭС, ферментация, отходы, органоминеральное удобрение
OBTAINING ORGANOMINERAL FERTILIZER FOR FORESTRY
Lev A. Starygin1, Boris N. Driker2, Yulia A. Gorbatenko3, Tatiana M. Panova4, Natalia V. Marina5
1–5 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia Corresponding author: Yulia Anatolyena Gorbatenko,
gorbatenkoyua@m.usfeu.ru
Abstract. Depletion of soils and their low fertility in forestry is one of the reasons preventing the cultivation of highly productive plantations. Meanwhile, an increase in soil productivity is possible due to both organic and mineral fertilizers, which can serve as poultry waste (manure), ash obtained by burning coal at thermal power plants (TPP). The article discusses methods for obtaining organomineral fertilizer from a mixture of bird droppings, cellulose–containing filler (sawdust, or shavings of deciduous or coniferous species), thermal power plant ash and a fermentation stimulator – fermented bird droppings – followed by aeration of the prepared mixture. It has been established that the use of 5 to 20 % by weight of the pre-fermented product in the mixture as an additive reduces the start time of fermentation, and, as a result, the total duration of the process from 400 hours to 160–180 hours. And the enrichment of the fermented mixture with micro- and macroelements contained in the ash of thermal power plants has a positive effect on both the fermentation process and the development of the root and ground parts of plants. Using the example of a watercress test plant, it is shown that the addition of ash increases the growth of the root part by 1,5–2,5 times compared to the control, and the ground part by 3–6 times. Approbation of the obtained fertilizer at the experimental sites – at the Ural-Carbon research site (Severka settlement, Sverdlovsk region) and at the spent site of the Isetsky granite deposit quarry (settlement Iset Verkhnepyshminsky district of Sverdlovsk region), confirmed the positive effect of the obtained organomineral fertilizer on the morphological characteristics of spruce seedlings.
Keywords: bespodstilochny litter, trace elements, TPP ash fermentation, waste, organomineral fertilizer
DOI: 10.51318/FRET.2023.88.1.020
Олег Николаевич Чернышев1, Александр Андреевич Лукаш2, Сергей Николаевич Швачко3, Кирилл Вадимович Разрезов4
1 Уральский государственный лесотехнический университет, Екатеринбург, Россия
2,3,4 Брянский государственный инженерно-технологический университет, Брянск, Россия
1 olegch62@mail.ru, http://orcid.org/0000-0001-9396-1246
2 mr.luckasch@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0002-5675-6304
3 sshvachko@mail.ru.
4 razrezowkirill@gmail.com.
Аннотация. В статье изложены закономерности формирования поверхностного рельефа при изготовлении мебельных щитов. Предметом исследования являются остаточные деформации фасадов корпусной мебели, возникающие в процессе прессования. Цель исследований – разработка импортозамещающей технологии получения декоративных поверхностных рельефов с использованием отечественного прессового оборудования. Методологической основой являются методы анализа физико-механических и эксплуатационных характеристик изделий из древесины, а также теории анизотропии и прочности. Разработана импортозамещающая технология изготовления фасадов корпусной мебели с поверхностным рельефом с сохранением целостности лицевого слоя лицевой поверхностью, что позволяет производить конкурентоспособную продукцию на отечественном прессовом оборудовании и обеспечить снижение себестоимости продукции. Теоретически обоснованы и практически подтверждены научные принципы формирования рельефной структуры с применением легкодеформируемого подслоя для сохранения остаточных деформаций и высокоэластичной ПВХ-пленки для сохранения целостности лицевой поверхности. Проведено исследование влияния параметров пресс-формы и структуры пакета на размеры рельефа. Область применения – производство фасадов корпусной мебели. В результате проведения исследований установлено, что на исследуемый параметр оказывают положительное влияние все переменные факторы. Получена математическая модель процесса термомеханического деформирования, позволяющая прогнозировать размеры поверхностного рельефа и управлять технологическими параметрами для образования требуемой структуры мебельного щита. Установлено, что максимальное значение размера рельефа составляет 3,6 мм и достигается при толщине пластины 3,9 мм; толщине подслоя 3,8 мм и расстоянии между пластинами 40 мм.
Ключевые слова: мебель, фасад, рельеф, прессование, технология, термодеформирование, облицовывание, импортозамещение
IMPORT SUBSTITUTION: REGULARITIES OF THE FORMATION OF THE SURFACE RELIEF OF FURNITURE PANELS USING DOMESTIC PRESSING EQUIPMENT
Oleg N. Chernyshev1, Alexander A. Lukash2, Sergey N. Shvachko3, Kirill V. Razrezov4
1 Ural State Forest Engineering University, Yekaterinburg, Russia
2,3,4 Bryan State University of Engineering and Technology, Bryansk, Russia
1 olegch62@mail.ru, http://orcid.org/0000-0001-9396-1246
2 mr.luckasch@yandex.ru, http://orcid.org/0000-0002-5675-6304
3 sshvachko@mail.ru
4 razrezowkirill@gmail.com
Abstract. The article describes the regularities of the formation of surface relief in the manufacture of furniture panels. The subject of the study is the residual deformations of the facades of cabinet furniture that occur during the pressing process. The purpose of the research is to develop an import- substituting technology for producing decorative surface reliefs using domestic pressing equipment. The methodological basis is the methods of analysis of physical, mechanical and operational characteristics of wood products, as well as the theory of anisotropy and strength. An import-substituting technology for manufacturing facades of cabinet furniture with a surface relief has been developed while preserving the integrity of the front layer with the front surface, which makes it possible to produce competitive products on domestic pressing equipment and ensure a reduction in production costs. The scientific principles of the formation of a relief structure with the use of an easily deformable sublayer to preserve residual deformation and a highly elastic PVC film to preserve the integrity of the front surface are theoretically substantiated and practically confirmed. The influence of the parameters of the mold and the structure of the package on the relief dimensions was studied. Scope of application – production of facades of cabinet furniture. As a result of the research, it was found that all variable factors have a positive effect on the parameter under study. A mathematical model of the thermomechanical deformation process has been obtained, which makes it possible to predict the dimensions of the surface relief and control the technological parameters for the formation of the required structure of the furniture panel. It is established that the maximum value of the relief size is 3,6 mm and is achieved with a plate thickness of 3,9 mm; the thickness of the sublayer is 3,8 mm and the distance between the plates is 40 mm.
Keywords: furniture, facade, relief, pressing, technology, thermal deformation, cladding, import substitution