ИЗМЕНЧИВОСТЬ СВОЙСТВ СТРУКТУР ДРЕВЕСИНЫ СОСНЫ
Ефименко В.М., Колос Н.А.(Институт леса, г. Гомель, Беларусь)
In the article is shown, that the modification of the structurate by property wood by pine was summer wood. It is which possibly interpretation on the basis of the correletion eqution.
В настоящее время широко используются оценки накопления древесины, учет ее качественного состояния. К их числу относится ширина годичного слоя, уровень содержания поздней древесины, а также величина плотности и твердости [Полубояринов О. И. ,1976].
Определение размеров нарастания поздней древесины имеет свои особенности. Так, у хвойных пород с постепенным переходом от ранней к поздней древесине и у всех рассеянно сосудистых древесных пород затруднительно определить ширину зоны поздней древесины. Наиболее достоверно оценивается визуальными методами суммарная ширина годичного древесного кольца и наиболее плотных ее структур.
Объективное выявление характеристик древесной массы и ее годичного накопления возможно методами с цифровой регистрацией изменений плотности ее структур: механическими – сверлением древесных тканей дендрографом, резистографом; безконтактной локацией от ультразвуковой до микроволновой [Ishigaki Akira, 1987; Джансеитов Ю.К. Пак В.-К.; Ваганов Е.А. 2000].
Изменчивость структурных свойств древесины сосны нами выявлялась по образцам, взятым у 10 средних деревьев из приспевающего сосняка мшистого в Кореневской экспериментальной лесной базе. Образцы доведены до воздушно сухого состояния и подвергнуты испытаниям на ударную твердость по ГОСТ16483.16-81. При помощи резистографа выявлялась динамика нарастания древесного кольца.
В результате проведенных исследований получены сравнительные диаграммы сопротивления сверлению резистографом при различной скорости (7;15;30 см/мин). Использовались образцы древесины сосны при воздушно сухой влажности (10-15%). Сверление осуществлялось в радиальном направлении – поперек годичных слоев. Выявлено, что клетки древесины с наиболее толстыми стенками – летняя (поздняя древесина) оказывают бόльшую сопротивляемость резанию (сверлению), что соответствует максимумам диаграммы, а минимумы соответствуют клеткам с наиболее рыхлой структурой – весенняя (ранняя древесина).
При малой скорости резания (до 10 см/мин) происходит более детальное выявление структур древесного кольца по плотности. При бόльших скоростях резания различия по плотности сглаживаются.
На диаграммах регистрации плотности древесных структур сосны, полученных при помощи резистографа при скорости резания, лежащей в пределах от 15 до 30 см/мин, выявляются структуры с размером около 0,04-0,05 мм, что является приемлемым для выявления особенностей роста древесного кольца:
Рисунок 1- Диаграммы резания
При визуальном выделении зон поздней древесины клетки, образованные в конце вегетационного периода, имеют более темный цвет. Выделение таких зон на диаграмме сопротивления сверлению резистографом возможно в двух вариантах – в растущем дереве и высушенном (дерево срублено и распилено). Выделение зон древесины по диаграмме, полученной при влажности, соответствующей растущему состоянию, проводится в области летнего роста древесины от момента окончания равномерного отложения древесины до точки перегиба или начала образования весенней древесины (рис.2).
Рисунок 2- Структура годичных слоев древесины (сосны) при визуальном просмотре (А) и их относительное сопротвление сверлению (методом резистографа), % Б
По диаграмме, снятой при сверлении древесины в высушенном состоянии изменения сопротивления сверлению несколько изменяется (слои клеток становятся более плотными). Поэтому границы поздней древесины устанавливаются по обе стороны от максимума выявленного сопротивления резанию до первых изменений величины показателя при пошаговом его анализе. Результаты более двухсот визуальных замеров и параллельного фиксирования поздней древесины резистографом показали, что показатели взаимозаменяемы с корректировкой визуальных наблюдений на коэффициент 0,705.
Результаты испытаний на ударную твердость показали, что корреляционная связь изменений ударной твердости древесины и процента поздней древесины для сосны колеблется в пределах 0,5 - 0,6. Величина удельного веса имеет несколько большую величину корреляции с величиной содержания поздней древесины (до 0,8), что позволяет использовать их при нормативных расчетах (рисунок 3 , 4)
Рисунок 3 – Изменение ударной твердости сосны в зависимости от содержания поздней древесины
Рисунок 4 – Изменение величины удельного веса древесины сосны в зависимости от содержания поздней древесины
Таким образом, данные исследований, связанные с изучением роста древесного кольца показывают, что выявление соотношений структур древесины в ежегодно образуемом кольце является диагностическим признаком качественных технических ее свойств и может использоваться для обоснования и корректировки режимов воспитания насаждений.
Выявленный процесс постепенного перехода ранней древесины в позднюю влечет за собой необходимость уточнения использования визуальных методов определения поздней древесиной и получаемых при этом нормативов.