Главная – Журналы – Сибирский лесной журнал 2019 номер 3

В последние десятилетия разработаны различные методы измерения спиленной древесины в штабелях. Существуют две основные группы измерений: первая - это ручные методы, вторая - автоматизированные. Поскольку велики количество и рыночная стоимость складированной древесины, точность измерений имеет большое значение, так как цена рассчитывается в соответствии с измеренным количеством древесины. Ручные измерения занимают много времени и зависят от исполнительности работника. С другой стороны, автоматизированные методы быстры, и их точность существенно увеличена в последние годы. Они позволяют генерировать релевантные результаты для расчета цен в разных местах независимо от времени измерения. Эти методы варьируются от простых ручных измерений штабеля с использованием измерительной ленты до фотооптических измерительных систем. На практике в настоящее время используются и другие методы измерения, в том числе погружение в воду. В статье представлены отдельные ручные и автоматизированные методы измерения для промышленной древесины и принципы их работы. Обсуждаются преимущества и недостатки, касающиеся требований и точности отдельных процедур, и их практическое использование.

Исследование посвящено определению изменения биостойкости древесины лиственницы в ходе 11-летней выдержки в грунте на основе европейского стандарта EN 252. Испытанию подвергались образцы древесины лиственницы сибирской, заготовленной в районе Усть-Илимска, лиственницы сибирской и сосны обыкновенной из культур, выращиваемых в Финляндии (Пункахарью). Культуры лиственницы в Финляндии произрастают в условиях, отличающихся от условий естественного распространения лиственницы сибирской. В качестве эталонных материалов использовались необработанная ядровая древесина и пропитанная биозащитными препаратами заболонь сосны обыкновенной. В результате 11-летних испытаний по определению прочности образцов древесины при статическом изгибе установлены существенные различия между образцами ядровой древесины лиственницы. Тем не менее отмечается высокая биостойкость ядровой древесины всех исследованных образцов лиственницы. Предполагается, что прочностные свойства наиболее биостойких экземпляров могут сохраняться еще в течение 10 лет и более.

Представлены исследования Института древесиноведения Шопронского университета (Венгрия) в первые два десятилетия третьего тысячелетия. Это в основном классические исследования физических, механических и анатомических свойств необработанных древесных пород. Другой важной частью исследований является изучение различных процессов модификации древесины. В древесиноведении известно много способов улучшения свойств древесины и, как следствие, - улучшения ее использования. Проведена различная термическая обработка более десяти видов мягкой и твердой древесины в газовой атмосфере, а также в различных жидкостях. Последнее включает обработку растительными маслами, парафином и пчелиным воском для улучшения стойкости и стабильности размеров древесины. В рамках механической модификации древесины тополя уплотнение привело к значительному увеличению ее твердости, что сделало эту распространенную породу доступной во многих областях деревообрабатывающей промышленности. Продольное сжатие древесины лиственных пород позволяет получать гибкий материал, который расширяет возможности ее использования. Химическая обработка, ацетилирование обеспечивают очень длительный срок защиты против разрушающих древесину организмов и значительное повышение стабильности ее размеров. Пропитка древесины различными наночастицами повышает ее долговечность. В статье рассматриваются различные процессы механической модификации древесины с помощью термообработки и методов химической модификации.

Рассмотрены гигроскопические свойства древесины сибирских пород. Изотермы сорбции паров воды древесиной лиственницы сибирской Larix sibirica Ledeb., сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., ели сибирской Picea obovata Ledeb., пихты сибирской Abies sibirica Ledeb., березы повислой Betula pendula Roth. и осины обыкновенной Populus tremula L. проанализированы на различных моделях сорбции: Брунауэра-Эммета-Теллера (БЭТ), Френкеля-Холси-Хилла (ФХХ), Цимма-Лундберга (ЦЛ), теории объемного заполнения микропор (ТОЗМ). Рассчитаны наиболее важные характеристики гигроскопических свойств исследованных образцов: емкость монослоя сорбированной воды и удельная внутренняя поверхность ( u_m и S _уд - по БЭТ); водосодержание и относительное давление паров воды, при которых в образцах древесины начинается образование водных кластеров (по уравнению ЦЛ); фрактальная размерность «сорбционной поверхности» (по модели ФХХ); характеристическая энергия сорбции ( Е _с) - по ТОЗМ. На основе результатов применения прецизионных методов термического анализа - термогравиметрии (ТГ), дифференциальной термогравиметрии (ДТГ) и дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) - установлена зависимость энергии активации десорбции воды от завершенности неизотермической сушки образцов древесины (по методу Озавы-Флинна-Уолла); определены максимальная скорость потери влаги и затраты энергии на удаление связанной воды при нагреве с постоянной скоростью. Установленные величины u_m , S _уд и Е _с свидетельствуют о значительных различиях в сорбции влаги древесиной изученных пород, которые достигали 8.8 % ( u_m и S _уд) и 31.4 % ( Е _с). Анализ кинетики неизотермической сушки показал, что древесина березы, осины и лиственницы характеризовалась более высокими значениями энергии активации десорбции влаги по сравнению с сосной, елью и пихтой. Эти результаты хорошо согласуются с теплотой испарения влаги, определенной с помощью метода ДСК.

В связи с увеличением объемов неиспользуемых отходов, в том числе растительного происхождения, проблема их вовлечения в производство продукции становится все более актуальной. Неиспользуемые (невозвратные) мягкие древесные отходы деревообрабатывающих предприятий и отходы прядения льна и хлопка отправляются на свалку или сжигаются, что негативно влияет на экологию. В отечественных и зарубежных исследованиях есть разработки композитов на основе растительных отходов, в том числе по технологии древесно-стружечных плит (ДСтП), а плитные материалы, изготавливаемые по технологии мягких древесноволокнистых плит, до настоящего времени не разрабатывались. Композиционные плитные материалы с наполнителями из древесной стружки и невозвратных отходов переработки льна и хлопка на основе матрицы из термореактивного связующего могут использоваться в качестве строительного материала теплоизоляционного назначения. В работе определены физико-механические показатели композитов, изготовленных по технологии ДСтП и мягких древесноволокнистых плит на фенолоформальдегидном связующем, рассмотрено влияние температуры и влажности окружающей среды на показатели композиционных плитных материалов. Приведены результаты определения динамики прочности и разбухания по толщине плитных материалов после циклических испытаний «замачивание - замораживание - оттаивание - сушка». Результаты экспериментальных исследований показали, что теплоизоляционные композиты из мягких древесных отходов на фенолоформальдегидном связующем, изготовленные по технологии ДСтП, имеют более высокую прочность при статическом изгибе в сравнении с плитами из отходов прядения растительных волокон. Однако при этом древесные композиты имеют более высокое разбухание по толщине после пребывания в воде и более интенсивное снижение прочности и водостойкости. Экспериментальные данные подтверждают наличие длительной стойкости композитов к переменным температурно-влажностным воздействиям, это позволило рекомендовать их в качестве теплоизоляционного элемента строительных конструкций.

Робиния ложноакациевая Robinia pseudoacacia L. - это быстрорастущие деревья, используемые в лесном хозяйстве. Применяются в производстве инструмента, топлива и столбов, а также при создании ландшафтов. Несмотря на широкое распространение, знания об этих деревьях из области генетики, физиологии, биологии, качества древесины и способности адаптироваться к различным экологическим условиям ограниченны и фрагментированны. Цель данного исследования - изучение физиологической и биохимической адаптации двух клонов робинии ложноакациевой с разной реакцией на засуху. Два клона были подвергнуты различным водным режимам: среднему и сильному стрессу (50 и 25 % от количества воды в контроле). Проведены физиологические и биохимические измерения. Стресс оказал отрицательное влияние на рост обоих клонов. Очевидным было влияние стресса различной интенсивности (среднего и сильного) на форму ствола. При повторном поливе ствол показал частичное восстановление. Не выявлено существенной разницы между клонами по чистой скорости фотосинтеза в период засухи. После регидратации почвы оба клона восстановили уровень фотосинтеза. Клоны 1 не показали различий в осмотическом потенциале по сравнению с контролем и деревьями, испытывающими средний и сильный стресс. Клон 2 характеризовался повышенным осмотическим потенциалом по отношению к интенсивности стресса. Максимальный потенциал в клоне 2 был сопоставим со значениями в клоне 1. Содержание аминокислот, особенно пролина, увеличилось при засухе. Содержание растворимых сахаров в стволе клона 2 возросло в период стресса. Отсутствие увеличения содержания осмолитов в клоне 1 может быть связано с отсутствием адаптивного механизма или с тем, что концентрация осмолитов уже была слишком высока, чтобы ее можно было увеличить в результате засухи. Различный осмотический потенциал и изменения во время засухи могут быть связаны с ростом дерева на протяжении жизни. Выбор клонов по индексу осмолита позволяет выбрать лучший клон для разных климатических зон.

Выполнен структурный анализ коры и ряда показателей древесины в онтогенезе спиреи Бовера Spiraea beauverdiana Schneid. (сем. Rosaceae Juss.) в условиях поствулканической активности в кальдере вулкана Головнина (о. Кунашир, Курильские о-ва). Установлено, что сочетание экологических факторов в условиях газогидротермальных выходов кальдеры - повышенные температуры в субстрате, высокое содержание в нем различных химических элементов, насыщенность приземного слоя воздуха соединениями серы, ограничения доступности почвенной влаги - вызывает нарушение в деятельности феллогена и камбия. Нестабильная работа этих меристем приводит к формированию в коре и древесине тканей аномального строения, образующих отдельные локусы в стебле, а также тканей, имеющих отклонения от нормального строения на протяжении всего онтогенеза спиреи Бовера. Эти структурные изменения флоэмы и ксилемы связаны с оптимизацией функции проведения водных растворов в стебле. По своим структурно-функциональным особенностям аномалии, сформированные во вторичной флоэме и ксилеме, обладают сходством с аномалией, вызванной синдромом ямчатости стебля. Проведен сравнительный анализ адаптивных черт вторичной ксилемы спиреи Бовера в экстремальных условиях поствулканической активности в кальдере и в Арктике. Выявлены общность и определенная специфичность структурной реакции вторичной ксилемы в этих условиях. В древесине спиреи Бовера сохраняются ювенильные черты на протяжении всего онтогенеза, присутствуют одиночные и сгруппированные сосуды в пределах одного годичного прироста, при этом больше сгруппированных сосудов, присутствуют узкие лучи, чаще гомогенно-палисадные, и широкие лучи - смешанно-гетерогенные и гетерогенные. Выявленные особенности имеют адаптивный характер и направлены на оптимизацию водопроводящей системы.

Незаконная заготовка и оборот древесины являются одной из наиболее острых экологических и экономических проблем во всем мире. По некоторым оценкам, от 15 до 30 % древесины на мировом рынке имеет нелегальное происхождение. В настоящее время все большую актуальность приобретает проведение независимой экспертизы для подтверждения законности происхождения лесной продукции. Одним из эффективных подходов, позволяющих проводить такую верификацию, является генетический анализ. В данной работе представлены результаты генетической экспертизы 34 образцов древесины сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., отобранных в рамках модельного эксперимента с площади вырубленной лесосеки и из места складирования деловой древесины. Генетическое исследование проводили на основе десяти микросателлитных локусов ДНК. Электрофоретическое разделение продуктов амплификации осуществляли в полиакриламидном геле. В результате проведенного гель-электрофореза получены документирующие снимки, свидетельствующие о сходстве или различии ДНК образцов древесины, отобранных с вырубленной лесосеки, и ДНК образцов древесины, взятых с места складирования. В ходе анализа выявлено 26 комбинаций многолокусных генотипов. Из них четыре варианта генотипов указывали на идентичность образцов древесины, отобранных с лесосеки, с образцами древесины, отобранными со склада. Таким образом, в рамках данного эксперимента подтверждена эффективность использования методов молекулярно-генетического анализа образцов древесины для определения степени их сходства. Выявлено, что микросателлитные локусы ДНК (SSR-анализ) позволяют достоверно верифицировать место происхождения образцов. Результаты указанных работ могут быть использованы для создания национальной системы контроля учета заготавливаемой древесины и идентификации лесной продукции.

Красноярский край - один из лидеров российской лесной промышленности, и проблема переработки древесных отходов здесь весьма актуальна. В связи с появлением в последнее время микроорганизмов, устойчивых к большинству известных антибиотиков, все больший интерес у исследователей вызывают природные объекты, которые могут служить сырьем для приготовления лекарственных средств, в том числе обладающих антимикробной активностью. Кора хвойных может служить источником многих биологически активных веществ. С фармакологической и терапевтической точек зрения наиболее интересны фенольные соединения коры. Экстрагирование коры хвойных с использованием моноэтаноламина обеспечивает более высокий выход конечного продукта с повышенным содержанием фенольных веществ. Изучены антимикробные свойства экстрактивных веществ (ЭВ) коры сосны обыкновенной Pinus sylvestris L., лиственницы сибирской Larix sibirica L., пихты сибирской Abies sibirica L., полученных вышеуказанным способом. В качестве тест-объектов использовали музейные культуры санитарно-показательных условно-патогенных бактерий: клебсиеллы Klebsiella pneumoniae (Schroeter) Trevisan Т 904, кишечной палочки Escherichia coli Migula ATCC 39/21141, золотистого стафилококка Staphylococcus aureus Rosenbach АТСС 25922, протея Proteus vulgaris Hauser MX 19 и микрококков лютеусов Micrococcus luteus (Schroeter) Cohn emend. Wieser et al. ATCC 9341. Установлено, что наибольшим бактериостатическим эффектом обладал сосновый концентрат ЭВ, а наименьшим - пихтовый. Из исследуемых тестовых микроорганизмов более чувствительными оказались культуры протея, клебсиеллы и золотистого стафилококка. Растворы концентратов ЭВ сосны и лиственницы оказывали менее активное воздействие на тест-культуры. Антимикробного влияния растворов концентрата пихты на тестовые микроорганизмы не выявлено. Полученные данные показывают перспективность дальнейших исследований в направлении по разработке антибиотических/обеззараживающих препаратов на основе экстрактов коры хвойных.