Факультет

Студентам

Посетителям

Технические свойства древесины в связи с типами леса

Подводя итоги исследованиям зависимости между техническими свойствами древесины и типами леса, А. А. Чеведаев (1951) пишет: «На протяжении последних двухсот лет попытки установить свойства древесины по условиям произрастания не дали желательных результатов».

Специалисты в области технических свойств древесины в зависимости от их взглядов на технические свойства Древесины и типы леса разделялись на: 1) не придающих значения условиям среды; 2) устанавливающих, что качество древесины улучшается с ухудшением условий среды, 3) устанавливающих, что высокие свойства древесины присущи средним условиям местопроизрастания, и 4) устанавливающих, что наилучшие свойства присущи лучшим условиям местопроизрастания. Такого рода разногласия свидетельствуют, как обоснованно отмечает упомянутый исследователь, о полной неразрешенности данного вопроса.

Из ранее опубликованных работ исключением являются исследования технических свойств древесины сосны из лесов Украины, проведенные А. Б. Жуковым (1931) на основе эдафической сетки. Этими исследованиями охвачены боры, простые субори, сложные субори (сугрудки). Градации увлажнения этих типов леса представлены от свежих до сырых (гигротопы 2, 3, 4).

А. Б. Жуков пришел к следующим выводам.

1. Условия местопроизрастания влияют на технические свойства древесины: чем богаче почва, тем выше физические и механические свойства древесины сосны.

2. В пределах одинаковых по плодородию типов леса на изменение технических качеств древесины сосны оказывают влияние влажность почвы, с увеличением которой (начиная от свежего ряда) технические свойства ее ухудшаются.

Исследования А. Б. Жукова показали, что старое представление об обратно пропорциональной зависимости между толщиной годичного кольца и качеством древесины сосны (чем уже кольца, тем древесина лучше) имеет ограниченное распространение. Установленное им повышение качества сосновой древесины от бора к суборям и сугрудкам происходит независимо от диаметра годичных колец и скорее даже в прямой пропорции к толщине годичных слоев. Объяснение этого явления (по крайней мере частичное) может быть основано на факте нарастания более твердой летней части годичного кольца от бора к сугрудкам, от сырых типов к свежим.

Сравнение суммарных показателей качества древесины дает основание сделать вывод, что обратная зависимость между шириной годичного кольца и качеством древесины имеет место в пределах одних и тех же эдатопов. Этот факт согласуется с выводом С. И. Ванина (1949) о том, что обратная зависимость наблюдается: лишь у сосен разных классов роста одного и того же насаждения, т. е. у сосен, растущих в одинаковых условиях местообитания, в одних и тех же эдатопах.

Интересно и то, что количество ядровой древесины уменьшается от сугрудков (62%) к борам (52%); в суборях с нарастанием увлажнения процент ядра заметно снижается, в борах же, наоборот, увеличивается. Смолистость сосновой древесины резко подает с повышением плодородия почвы, в сугрудках она в 1,5—2 раза ниже, чем в борах. Смолистость заболони почти не меняется в связи с градациями увлажнения, а смолистость ядра повышается при увеличении влажности местообитания.

Можно ожидать, что установленные Л. Б. Жуковым тенденции изменения свойств древесины сосны в зависимости от плодородия почвы и увлажнения могут быть общими для сосны на обширных географических территориях, поскольку они обусловлены спецификой вида.

На основе эдафической сетки древесина дуба была изучена А. А. Чеведаевым (1951) на большом количестве образцов, собранных в разных географических условиях. В эдафическом отношении материалы упомянутого исследователя характеризуют: амплитуду влажности — от 1 до 4, трофности от B до D включительно, в климатическом отношении — почти всю лесостепную зону, от Башкирии на востоке до Винницкой области на западе включительно, представляя обе ее широтные подзоны — южную и северную. А. А. Чеведаев установил следующую важную закономерность; колебания технических свойств дубовой древесины по эдафическим ординатам более широки, чем по климатическим. Только колебания объемного веса не столь велики как в первом, так и во втором отношении, но их средние все же являются характерными для типов леса.

В работе А. А. Чеведаева принцип экологического сравнения проведен на строгой основе, поэтому выводы являются убедительными, теоретически интересными и практически ценными. Сопоставление влияния климатического фактора (фактора континентальности) на комплексную цифровую оценку качества древесины дуба проведено в пределах свежей дубравы (D2) дважды: для южной и северной подзоны Лесостепи.

Приведенные данные показывают, что прочность древесины дуба повышается в направлении от восточного края его ареала к западу — до Сумской области, а затем, в пределах Винницкой области, резко падает. Такая же закономерность повторяется и вдоль северной подзоны Лесостепи, где также от восточного края до Тульской области включительно происходит повышение прочности древесины и лишь на западе, в Бобруйской области, — резкое понижение. Данные климатических рядов позволяют сделать еще один важный вывод: прочность древесины дуба в более северных условиях произрастания (Татария, Тульская и Бобруйская области) выше, чем в южных областях (Пензенская, Сумская и Винницкая области). Закономерности климатического ряда вполне согласуются с данными практики, согласно которым «мягкий дуб, называемый фанерным или столярным, произрастает в западных районах ареала, в Белоруссии и на Украине. На крайнем востоке, в Башкирии практика дубовую древесину очень прочной не считает».

Опираясь на произведенные исследования, А. А. Чеведаев делает следующий вывод: «…становится очевидным, что как климат, так и почва сильно влияют на технические свойства древесины. Чтобы установить, какой именно почвенный фактор влияет на свойства древесины, нужны специальные исследования. Однако влияние некоторых из них можно выявить и определить с помощью эдафической сетки… Распределив основные показатели свойств дуба по ячейкам сетки, получаем результаты. Хотя объем нашего исследования не позволяет заполнить все ячейки эдафической сетки, тем не моднее и по уже заполненным можно установить следующее:

1. Самый высокий объемный вес дубовой древесины наблюдается в ацидифильном варианте сухой дубравы, причем он снижается по мере повышения влажности почвы (от D1 к D4) и уменьшения ее плодородия (от D3 к В3) (а также от D2 к В2).

2. Прочность дуба при сжатии и статическом изгибе с повышением влажности почвы сначала снижается (от D1 к D3), затем несколько повышается (от D3 к D1), а по мере уменьшения плодородия почвы повышается (от D3 к В3) (а также от D2 к В2).

3. Сопротивление ударному изгибу, а также модуль упругости при статическом изгибе повышаются с увеличением влажности почвы (от D1 к D3) и уменьшением ее плодородия (от D3 к В3)».

Кроме сказанного, А. А. Чеведаев установил значительное снижение качества древесины дуба в нитрофильных вариантах дубрав по сравнению с ацидифильными. Наилучшим по качеству древесины является дуб из влажных суборей (В3), за ним идет С3, D1, D3, D4, D2 и, наконец, С2. В общем технически наилучшую древесину дуб дает во влажном ряду, затем идет сухой ряд, далее сырой и затем свежий ряд. Иными словами, как и в случае сосны (А. Б. Жуков, 1931), производящей лучшую древесину в экологически оптимальных для нее условиях увлажнения, т. е. в свежем ряду, дуб дает наилучшую древесину в своем экологически оптимальном влажном ряду. Наиболее тяжелую древесину обе породы формируют на наиболее плодородных почвах: сосна — в сложных суборях, дуб — в дубравах.

Если же, кроме объемного веса, учесть (как это делает А. А. Чеведаев) и другие, с технической стороны еще более важные показатели качеств древесины дуба (сжатие, статический изгиб, ударный изгиб, модуль упругости), которые столь же закономерно связаны с эдафической классификацией, вывод получается более сложным и дифференцированным. «Древесина очень высокой прочности, притом в крупных сортиментах, будет добываться из влажных судубрав (С3) и дубрав (D3), а в мелких сортиментах — из влажных суборей (В3). Крупные сортименты дуба (длинные и толстые) с меньшей прочностью можно отпускать из сырых и свежих дубрав (D4 и D2)».

В заключение обзора результатов своего исследования А. А. Чеведаев отмечает, что «эдафическая сетка представляет собой замечательное средство для установления норм качества древесины».

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.



Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: