Влага в кроне дерева

1 Институт повышения квалификации руководящих работников и специалистов лесного хозяйства Сибири и Дальнего Востока

2. Матвеева Т.А., Бакшеева Е.О., Матвеев А.М. Пирогенные свойства сосны и лиственницы // Эколого-ботанические исследования в Азиатской России. – Новосибирск: НГПУ, 2012. – С. 78-83.

3. Матвеева Т.А., Матвеев А.М. Пожары в горных лесах средней и южной тайги. – Красноярск: ДарМа, 2008. – 213 с.

Динамика и морфология лесных насаждений определяются комплексом прямодействующих факторов, устанавливающих направленность и темпы сукцессионных процессов. Даже в биологически равноценных местообитаниях обнаруживаются большие различия в характере возобновления лесов, указывающих на многообразие всевозможных воздействий.

Вода относится к основным ресурсам, определяющим условия существования растительных организмов. Все физиологические процессы протекают при участии воды, она является наиболее значимым экологическим фактором, влияющим на рост и развитие растительного организма, на хорологический аспект лесовозобновительного процесса.

Водный режим почвы, устанавливающий поступление, расход и использование растениями почвенной влаги, выступает в качестве важного фактора формирования почвенного плодородия [1]. При этом существенное значение приобретает водный баланс почвы – количественное выражение всех видов поступления влаги в почву и расхода ее за определенный промежуток времени.

Как известно [4, 5], основным источником почвенной влаги выступают атмосферные осадки, количество и распределение которых во времени связано с климатом данной местности и метеорологическими условиями отдельных лет. Однако в почву поступает меньше влаги, чем выпадает ее в виде осадков, так как значительная часть их задерживается растительностью, в особенности кронами деревьев. Таким образом, приходная часть баланса почвенной влаги в насаждениях во многом зависит от количества осадков, поступающих под полог древостоя.

Цель исследований – выявить особенности задержания дождевых осадков кронами сосновых и лиственничных древостоев.

Величина интерцепции определяется совокупностью факторов, среди которых строение и плотность древесного полога, а также характер (объем, интенсивность и продолжительность) дождя. Лесной покров, задерживая часть влаги, снижает количество валовых осадков и способствует их испарению в атмосферу. Вследствие эвапорации почва недополучает существенное количество воды, что негативно отражается на возобновительном потенциале лесного участка.

Но влажность почвенного покрова на лесных площадях широко варьируется. В окнах древесного полога и на прогалинах водный баланс почв отличается от такового под пологом древостоя. Травяной покров и подлесок тоже задерживают осадки, хотя и в меньшем объеме – в среднем лишь 10 %. Ситуация резко меняется на территориях, где нижние ярусы фитоценоза уничтожены каким-либо внешним воздействием. Чаще всего это случается на площадях, пройденных пожарами, при которых взрослый древостой не пострадал, а напочвенный покров выгорел.

Огневое воздействие вызывает изменение элементов растительного ценоза. В травяных типах леса устраняется конкурентное влияние травостоя, перехватывающего дождевую влагу. В этих условиях процесс заселения пожарища самосевом древесных пород будет во многом зависеть от материнского древостоя, формируемого своеобразную экологическую среду. Жизненно-важным фактором появления пирогенной генерации древесных пород выступает влажность почвенного покрова, определяющего весь процесс зарождения дочернего поколения.

Флуктуации влажности верхней части почвенного блока лесного биогеоценоза в меньшей степени влияют на взрослые деревья, поскольку это уже сформировавшиеся и адаптированные к условиям среды особи, обладающие развитой корневой системой. Данное положение в большей мере относится к светлохвойным породам – сосне обыкновенной и лиственнице сибирской, имеющих близкую видовую биологию и экологию, и в типичных таежных условиях на дренированных почвах образующих мощную корневую систему стержневого типа [2]. Такое развитие подземной части позволяет этим породам использовать грунтовые воды, недоступные для многих представителей напочвенного покрова, ризосфера которых расположена близко к дневной поверхности.

Однако для зарождения нового поколения требуется увлажненая среда, обеспечивающая прорастание семени, ранней стадии формирования растения. При благоприятной температуре и влажности семя набухает и переходит от состояния покоя к вегетативному росту зародыша и формирующегося из него проростка. Таким образом, активизация всех жизненных процессов в семени происходит при оптимальной для данного вида растения влажности субстрата. Запас влаги в поверхностном горизонте почвы должен быть достаточным для обеспечения роста корешка зародыша и выполнения им в дальнейшем своих основных функций. В противном случае всходы, недополучившие влагу и питательные вещества, обнаруживают депрессию роста, и они в массе элиминируют [3].

Для установления влияния древесного полога на задержание осадков нами были выполнены исследования в сосново-лиственничных насаждениях разнотравной серии типов леса, репрезентирующих лесной фонд Манско-Канского лесорастительного округа Восточно-Саянской провинции. Все участки пройдены низовыми пожарами средней силы. Всего было заложено шесть пробных площадей. Характеристика древостоев, в которых проводились исследования, представлена в табл. 1.

Источник

Влажность древесины

Рассмотрим наиболее употребимые понятия влажности древесины.

Естественная влажность древесины

Это уровень влаги, содержащийся в дереве на момент спила. Его еще называют «начальной влажностью». От этого значения отталкиваются при дальнейших действиях с партией материала: так, например, можно рассчитать время и условия сушки. Содержание влаги при разных условиях может варьироваться от 25 до 80%. При определении естественной влажности той или иной партии древесного материала мы всегда будем иметь в виду «влажность при конкретных условиях».

Равновесная влажность

Когда древесина долгое время находится в одной и той же воздушной среде, без значительных изменений влажности воздуха и температуры, материал достигает равновесной влажности. Это состояние, когда процесс усушки или насыщения влагой в данных условиях прекратился, и процент влажности стал постоянным. Стоит отметить, что разные породы дерева в одних и тех же условиях достигают практически равных показателей внутренней влаги.

В зависимости от разных условий содержания различают 5 степеней влажности древесины:

Мокрая – влажность более 100%, такое состояние достигается при длительном хранении дерева в воде.

Свежесрубленная — уровень влаги от 50 до 100%.

Воздушно сухая – от 15 до 20 %. Такие показатели достигаются при хранении на воздухе, они различаются в зависимости от температуры и выпадения атмосферных осадков.

Комнатно-сухая – от 8-10%. Уровень влаги устанавливается при хранении в помещении.

Абсолютно сухая – древесина с влажностью 0%.

Свободная и связанная влага

В тканях дерева присутствует 2 типа жидкости:

Связанная влага – находится внутри клеток дерева.

Свободная влага – та, что наполняет поры и каналы тканей, но еще не впиталась клетками.

Точка насыщения волокон древесины

С этими двумя понятиями связана так называемая точка насыщения волокон: тот процент влажности древесины, когда из нее удалена вся свободная влага, но при этом в ней остается связанная жидкость.

Для разных пород дерева эта степень определяется от 23 до 31%.

Каштан, веймутова сосна – 25%

Пихта Дугласа, секвойя – 30,5 -31%

Эта величина имеет значение, поскольку объемы и размеры древесины изменяются при влажности от 0% до точки насыщения. После полного заполнения клеток водой объем дерева не будет значительно увеличиваться.

Абсолютная влажность древесины

Возьмем деревянный брусок.
Абсолютная влажность является отношением массы внутренней жидкости к массе полностью высушенного бруска.
Величина высчитывается по формуле:
W = (m – m₀) / m₀ x 100,
где, (m) и (m₀) – масса влажного и высушенного бруска.
ГОСТ 17231-78 трактует данную величину просто как «влажность». Но это понятие неудобно использовать в расчетах, поскольку количество воды относится именно к сухой массе, а не к полному весу. В результате этого возникают расхождения: например 1000 г древесины содержит 200 г влаги, но абсолютная влажность высчитывается как 25%.

Относительная влажность древесины

Это более удобное понятие для расчётов, поскольку в нем отражается отношение массы внутренней жидкости к полной массе бруска. Формула расчёта – самая простая:

Эту формулу используют в расчёте теплотехники для определения объема испаряемой из дров воды. Согласно ему, при влажности 20% в 1000 – граммовом бруске находится 200 грамм влаги и 800 гр сухих волокон– вполне логичный результат.

Влажность пород древесины

Одним из факторов, влияющих на влажность, является порода дерева. Благодаря разной структуре волокон одни породы мгновенно реагируют на изменения внешней среды, впитывают и высвобождают воду. Другие – более устойчивы и очень медленно насыщаются влагой.

К наиболее активно впитывающим влагу породам относятся бук, груша, кемпас

Стабильными и устойчивыми к изменениям считаются дуб, мербау.

Более «сухие» породы при усушке имеют тенденцию к растрескиванию. Умеренно-влажные, такие как дуб, более устойчивы к таким явлениям, меньше изменяют свои свойства при изменении условий.

При спиле в обычных условиях влажность разных пород древесины имеет следующие средние значения:

Наименование	Среднее значение влажности, %
Хвойные породы	Пихта	100
	Сосна кедровая	92
	Ель	91
	Лиственница	82
	Сосна обыкновенная	88
Лиственные мягкие	Тополь	92
	Ива	85
	Ольха	84
	Осина	82
	Липа	60
Лиственные твердые	Вяз	80
	Ясень манчжурский	79
	Береза	78…68
	Бук	64
	Граб	60
	Дуб	50
	Ясень обыкновенный	36

Влажность древесины для гранулирования пеллет

Пеллеты и топливные брикеты ценятся благодаря низкому уровню влажности в топливе. Уровень содержания влаги в нем составляет 8-12%. С такими характеристиками при сжигании образуется минимальное количество дыма.

Оптимальным уровнем влажности древесины для пеллетного производства является уровень 12-14%. Молотковые дробилки работают в том числе с щепой до 65% влажности, но при такой влажности невозможно измельчить материал до необходимой фракции, поэтому измельчение происходит в несколько этапов. Для доведения измельченных опилок до нужной кондиции используются комплексы с сушильными барабанами.

Сушильный комплекс для древесины от АЛБ Групп

Компания АЛБ Групп производит сушильные комплексы АВМ для линий гранулирования и брикетирования древесных отходов. Основной элемент комплекса – сушильный барабан АВМ, который за один прогон может снизить влажность древесины мелкой фракции с уровня 50% до требуемых 8-12%. Сушка происходит в следствии ворошения сырья в барабане и циркуляции в нем горячего воздуха. Работа барабана АВМ обеспечивается подключением теплогенератора или топочного блока, к комплексу подключается дымоуловитель и аспирационная система.

Модели АВМ 0,65 и 1,5 с производительностью до 1200 и 2500 кг в час являются наиболее востребованным оборудованием для сушки измельченной древесины.

Узнайте больше о наших сушильных комплексах, позвонив по телефону или оставив контактные данные в форме!

Источник