Повышение лесоводственно-экологической эффективности несплошных рубок при механизированной валке путем снижения вероятности повреждения элементов насаждения

• Автор: Иванов, Виктор Вячеславович
• Шифр специальности: 05.21.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 219 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Особенности несплошных технологий рубок главного и

пр1ежуточного пользования

1.2. Управление процессом валки дерева

1.3. Критерии оценки возникающего ущерба при проведении

несплошных рубок.

1.4. Возникновение ущерба при проведении несплошных

Задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКЛОНЯЮЩЕЙ СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ДЕРЕВО.

2.1. Механизм образования в процессе роста дерева
отклоняющей силы.
2.2. Обоснование вида эксперимента. Выбор факторов определяющих отклоняющую силу, действующую на
дерево.
2.3. Выбор регрессионной модели.
2.4. Методика проведения эксперимента.
2.5. Характеристика экспериментального участка. Результаты
эксперимента.
2.6. Статистические оценки результатов эксперимента. .
2.7. Построение математической модели.
2.8. Оценка точности, значимости коэффициентов рефессии и
интерпретация результатов
2.9. Проверка адекватности математической модели
Выводы
3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ВАЛКИ ПРИ НЕСПЛОШНЫХ РУБКАХ.
3.1. Вероятность первичного повреждения дерева при валке
3.1.1. Математическая модель вероятности беспрепятственной валки деревьев в секторе бензиномоторными пилами
3.1.2. Статистические модели рисков повреждения деревьев в результате отклонения от заданного направления валки
3.2. Динамика повала дерева при наличии отклоняющей силы.
3.2.1. Математическая модель движения падающего дерева
под действием отклоняющей силы.
3.2.2. Управлением падением дерева в процессе валки.
Выводы
4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИРОДНОПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ФАКТОРОВ ВЛИЯЮЩИХ НА ТОЧНОСТЬ ВАЛКИ
4.1. Экспериментальные исследования.
4.1.1. Обоснование вида эксперимента. Выбор факторов определяющих точность валки.
4.1.2. Выбор регрессионной модели.
4.1.3. Методика проведения эксперимента.
4.1.4. Характеристика экспериментального участка.
Результаты эксперимента.
4.1.5. Статистические оценки результатов эксперимента
4.1.6. Построение математической модели.
4.1.7. Оценка точности, значимости коэффициентов регрессии
и интерпретация результатов.
4.1.8. Проверка адекватности математической модели
4.2. Результаты изучения направленной валки деревьев
4.2.1. Технологические показатели санитарных рубок и рубок ухода
4.2.2. Повреждаемость оставляемых на доращивание деревьев
в процессе механизированной валки.
Выводы.
5. ЭКОЛОГОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УЩЕРБА ВОЗНИКАЮЩЕГО ОТ ПРОВЕДЕНИЯ НЕСПЛОШНЫХ РУБОК
5.1. Методологический подход к определению ущерба возникающего при несплошных рубках.
5.2. Экономическая модель оценки эффективности проведения
несплошных рубок
5.2.1. Потери прибыли за счет снижения прироста
5.2.2. Потери прибыли за счет снижения качества древесины.
5.3. Обоснование технологии беспрепятственной валки при несплошных рубках
Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ
Библиографический список
Приложение А
Приложение Б
Приложение В.
Приложение Г
Приложение Д
Приложение Е
Приложение Ж
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Расширение этих рубок, особенно длительно-постепенных, позволит увеличить объем получаемой древесины с 1 га лесопокрытой площади, сохранить средообразующие функции лесов, что особенно важно в горной полосе Урала и в его предгорьях, предотвратить смену хвойных пород на мягколиственные и сократить обороты рубок. Весьма трудоёмкой операцией при отводе лесосек под несплошные рубки является клеймение. В тоже время, располагая данными о распределении числа деревьев по ступеням толщины и взяв за основу назначение в рубку минимальный отпускной диаметр можно легко избежать этой операции []. Большим резервом в повышении продуктивности лесов является увеличение производительности насаждений до потенциального уровня. Следовательно, повышение продуктивности лесов и их комплексного использования, то есть увеличение продуктов (в первую очередь древесины) и невесомых (экологических, санитарно-гигиенических и др. Среди мероприятий, повышающих продуктивность лесопокрытых площадей, важное место принадлежит промежуточному пользованию, при котором возрастает размер отпуска древесины с одного гектара, значительно увеличивается к возрасту рубки главного пользования крупность и улучшается сортность древесины, состав и прирост оставшейся после рубки части древостоя, санитарное состояние лесов. Однако в году доля площадей пройденных рубками ухода и санитарными рубками составила в среднем по району 1,4% от покрытой лесом площади, варьируя от 0,8 и 0,9% соответственно в Свердловской и Пермской областях до 5,1% в Оренбургской области. В то же время расчетная лесосека по уходу за молодняками составляла % от общего фонда насаждений, нуждающихся в этом мероприятии, по остальным видам рубок она в два раза ниже. Расчетная лесосека по промежуточному пользованию, за исключением ухода за молодняками, осваивалась в лучшем случае на половину. Это связано с тем, что спрос на древесину, заготовленную при этих видах пользования, вследствие ее низкой товарности и большой стоимости заготовки отсутствует. При уходе за молодняками, как правило, предпочтение отдается уходу за молодняками с преобладанием хвойных пород. Переводу рубками ухода лиственных насаждений в хвойные уделяется мало внимания, хотя как лесовосстановительное мероприятие он в лесной зоне может быть эффективнее, чем искусственное лесовозобновление. Во-первых, естественные молодняки в биогеоценотическом смысле более устойчивы и, следовательно, надежнее, чем искусственные. И в-третьих, что немаловажно, перевод естественных лиственных молодняков в хвойные рубками ухода будет значительно дешевле, чем искусственное лесовосстановление. Кроме того, создание лесных культур осуществляется, как правило, в довольно короткий весенний период, в то, время, как рубки ухода можно выполнять в течение большей части года. До начала х годов XX века на лесозаготовках Союза Советских Социалистических Республик (СССР) не ставился остро вопрос о направленной валке деревьев, т. Применение валочных рычагов, лопаток, валочных шестов (ваг) обычных стальных или деревянных клиньев облегчало в какой-то степени сталкивание деревьев с пня, но не обеспечивало безопасную и бездефектную валку [9]. Переход на вывозку хлыстов, а затем деревьев и на комплексную механизацию основных операций лесосечных работ выявил необходимость в разработке приспособлений, которые бы обеспечивали сталкивание дерева с пня в заданном направлении с минимальной затратой времени и энергии рабочего вальщика. В связи с этим была поставлена задача создания надежных валочных приспособлений с приводом от двигателя моторной пилы. В результате проведенных в Центральном научно-исследовательском институте механизации и энергетики (ЦНИИМЭ) работ были созданы и нашли широкое применение на лесозаготовках валочной гидравлический клин КГМ-1А и валочный гидравлический домкрат ДГМ- с приводом от бензиномоторной пилы []. В настоящее время операция «валка деревьев» складывается из пяти элементов: подготовка рабочего места, подпила, спиливания, сталкивания дерева с пня и переходов. Техника выполнения большинства приемов одинакова как при одиночной валке, так и при валке с помощником.