ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ СОРТИМЕНТНОЙ ЗАГОТОВКИ ЛЕСА НА КАЧЕСТВО ПОЛУЧАЕМОГО ДРЕВЕСНОГО СЫРЬЯ

 

Сюнёв В. С., Селивёрстов А. А. (ПетрГУ, г. Петрозаводск, РФ)

 

The quality of harvested round wood is investigated. Full mechanized cut-to-length technology by harvester and forwarder in the Republic of Karelia is studied in comparison with traditional tree-length one.

 

Лесозаготовительные работы неизбежно оказывают влияние на качество заготовленного древесного сырья. При этом данное влияние необходимо рассматривать во временном контексте. Оно может быть сиюминутным и отражаться на качестве заготовленного сырья, определяемого применяемой технологией, применяемыми машинами, сроками заготовки, видом складирования и т. п., в плане соответствия его  предъявляемым к лесоматериалам стандартам. А может быть и пролонгированным во времени, что характерно для несплошных рубок леса. При этом, говоря о качестве сырья, нужно рассматривать не только непосредственно качество заготовленных при данном виде рубки лесоматериалов, но и качество оставляемого на доращивания древостоя, отводимого в последующие рубки. Здесь в первую очередь должна рассматриваться его сохранность от повреждений и сохранность лесной почвы, на которой данный древостой продолжает расти.

В любом случае для устойчивого управления лесом и оценки эффективности лесопользования необходимо обеспечение качества таких работ, например, лесозаготовки, лесовосстановления, охраны и защиты лесов, соответствия их проведения лесному законодательству, прослеживание происхождения лесной продукции. С этой целью на мировом рынке лесоматериалов применяются программы сертификации лесной продукции, например ISO, FSC (Forest Stewardship Certification), PEFC (Pan-European Forest Certification).

 Можно выделить ряд факторов, влияющих на качество заготовки: применяемая технология, машины и оборудование, место и время провидения рубок, квалифицированность персонала.

Воздействие применяемых лесозаготовительных машин выражается в повреждении оставляемого древостоя (обдиры коры, ошмыги, повреждения корневых шеек) и почвы (образовании колеи,  уплотнении и загрязнении), ингредиентном воздействии (выбросы отработавших и картерных газов ДВС, топливные испарения, утечки масла и других технологических жидкостей) и экологическом (изменение биотопа животных и пр.).

Повреждения оставляемого на доращивание древостоя [1] разделяют на стволовые и корневые. Наиболее существенны повреждения в 2-х метровой комлевой зоне дерева, такие как обдир коры и царапины. Опасным повреждением является также наклон ствола свыше 10°. Он способен привести в отпад поврежденные деревья в первые три года после рубок.  

Повреждение корней чаще всего обусловлено ранами ствола в комлевой части дерева в процессе трелевки лесоматериалов, что способствует развитию корневой гнили. Повреждение корней дерева и почвы продавливанием колеи способно замедлить рост деревьев. Образования глубокой колеи можно избежать за счет выбора правильных сроков лесозаготовки, рационального выбора параметров ходовой системы машин и укладки порубочных остатков на волоке.

Проведенные исследования сортиментной и хлыстовой технологий заготовки показали, что первая технология меньше повреждает оставляемый древостой и почву [1,3]. При полностью машинизированной сортиментной технологии доля поврежденных деревьев составляет в среднем 5%.  При этом основная часть поврежденных деревьев (93%) находятся на расстоянии 5 м от границы волока. В то время как при цельнохлыстовой заготовке доля повреждений возрастает уже до нескольких десятков процентов. Причем, при трелевке хлыстов возрастает вероятность повреждения деревьев на расстоянии до 15 м от волока [3,4].

Качество заготовок оценивается также качеством заготовленного древесного сырья, количеством оставленных на делянке лесоматериалов, высотой пней, объемом вершинных остатков и чистотой делянки.

Проведенные нами исследования показали, что при оценке качественных показателей древесного сырья следует, с одной стороны, учитывать пороки и дефекты, с другой, механические повреждения (последствия технологических процессов лесозаготовки), на которые существенно влияют опыт оператора лесозаготовительной машины, сезонность проведения заготовок и лесоскладских работ. 

Значимость влияние пороков и дефектов древесины на ее качество зависит от назначения заготавливаемых лесоматериалов, размеров и места расположения этих пороков и дефектов [2].  Наибольшее влияние на качество древесного сырья оказывают разного рода сучки, внутренние гнили, трещины, наклон волокон, синева, червоточина, пасынок. Например, наибольшее влияние на сортность пилопродукции оказывают сучки, гнили и трещины.

На качество лесоматериалов оказывают влияние пороки строения древесины, такие как двойная сердцевина, пасынок, прорость, рак и др., а также пороки формы ствола: закомелистость, кривизна (простая и сложная), нарост на стволе, овальность ствола, сбежистость.  

Основными факторами и причинами возникновения пороков и дефектов являются: условия произрастания леса, деревоокрашивающие и дереворазрушающие грибы, биологические повреждения, вредители леса и болезни леса.

К механическим повреждениям лесоматериалов, обусловленными применяемой технологией и машинами, относятся трещины, загрязнения древесины, обдиры коры, доходящие до древесины,  царапины, вмятины, задиры, вырывы, выщербины, сколы, отщепы.

Учитывая, что в Республике Карелия доля сортиментной технологии постоянно растет, и в 2005 году составила 55% от всего объема лесозаготовительных работ, значительный интерес лесозаготовителей вызывает оценка качества заготовляемого по данной технологии древесного сырья.

Для оценки влияния сортиментной технологии и машин на качество заготовленной древесины нами была исследована машинизированная сортиментная лесозаготовка в Медвежьегорском районе Республики Карелии предприятием “Harvy Forester”.

Заготовка леса осуществлялась с помощью колесного харвестера Harvy 10H (6 х 6) и форвардера Harvy 10F.

Рисунок 1 - Харвестер Harvy 10H	Рисунок 2 - Форвардер Harvy 10F

 

Общий объем заготовленного лесоматериала составил 431,49 м³ (3005 сортиментов).

Распределение заготовленных лесоматериалов по породам следующее:

Сосна – 424,747 м³ (2942 сортиментов).

Ель – 6,316 м³ (57 сортиментов).

Береза – 0,392 м³ (4 сортимента).

Осина – 0,041 м³ (2 сортимента).

Средний объем хлыста 0,334 м³.

Общее количество деревьев 1293 шт.

Исследованный сортиментный способ заготовки выявил незначительное наличие дефектов и механических повреждений заготовленных сортиментов. Практически полностью исключилось загрязнение сортиментов минеральными включениями, что характерно было при хлыстовой трелевке.

Выявленные дефекты заготовленных сортиментов (скос пропила, волнистость пропила и козырек), повреждения (царапины, обдиры коры) не оказали существенного влияния на качество лесоматериалов. Скос и волнистость пропила не снизили фактическую длину получаемых сортиментов, а значит, не увеличили количество отходов при поперечном раскрое. Наличие козырька не уменьшило длину пиловочника и баланса.

Обнаруженные механические повреждения (задиры, сколы, трещины, отщепы, вырыв, выщербины) способствовали выбраковыванию 1,5% заготовленного пиловочника.

Основные механические повреждения сортиментов в виде царапин, вырывов и выщербин, были обусловлены разгрузочно-погрузочными операциями форвардера. Присутствующие пороки формы ствола не оказали отрицательного влияния на заготовленные лесоматериалы. Закомелистость сортиментов была устранена за счет отарцовки поваливаемых деревьев. Высота  не полностью срезанных сучков была допустимая. Вмятины от стальных протаскивающих вальцов с эллипсовидной ошиповкой и стального опорного ролика имели глубину не более 1,5 см.

По причине хранения лесоматериалов на промежуточном лесопогрузочном пункте до 3 дней и зимних условий заготовки при температуре от -9°С  до -25°С, деревоокрашивающие грибы отсутствовали.

Таким образом, можно заключить, что по критерию качества заготавливаемого древесного сырья полностью машинизированная сортиментная технология заготовки леса является наилучшей и имеет большие перспективы.

Литература

1. Герасимов Ю. Ю., Сюнёв В. С. Экологическая оптимизация технологических процессов и машин для лесозаготовок. -Йоэнсуу: Изд-во университета Йоэнсуу, 1998. -178 с.
2. Видимые пороки древесины: классификация, термины и определения, способы измерения. ГОСТ 2140 – 81.
3. Ууситало Й.  Основы лесной технологии/Й.Ууситало. - Йоэнсуу. Финляндия, 2004. -228с.
4. Федоренчик А.С. Харвестеры: Учебное пособие для студентов вузов/ А.С.Федоренчик, И.В. Турлай. -Мн.: Изд. БГТУ, 2002. -172 с.