Тема: Качественная оценка древесного сырья в лесном фонде Вологодской области (стр. 7 )

Говоря о сортиментном распределении в целом для культур ели, можно отметить следующее (рис. 3.1).

Рис. 3.1. Средний выход сортиментов из стволов ели

в плантационных культурах

Средний выход деловой древесины в плантационных культурах составляет 46 м3/га или 77% от общего запаса. Учитывая существующую в лесной таксации классификацию, еловый древостой можно отнести ко второму классу товарности.

Деловая древесина представлена средней (1 м3/га или 2%) и мелкой (45 м3/га или 75%) категориями крупности. Технологическое сырье, возможность использования которого в качестве балансов не исключается, составляет 4 м3/га или 7,0%. Общий запас балансовой древесины достигает в среднем 50 м3/га или 84%. Остальная доля запаса включает дрова (3%) и отходы (13%), не пригодные для нужд целлюлозно-бумажной промышленности.

Как отмечалось выше, в возрасте 8-12 лет требовалось проведение докоммерческого разреживания в плантационных культурах, что не было своевременно предпринято. В соответствии с рекомендациями, изложенными
, , (2007), при целевом выращивании деловой древесины мелкой и, преимущественно, средней деловой древесины необходимым является докоммерческое разреживание древостоя в возрасте 8-12 лет с оставлением на доращивание 1,5-1,8 тыс. экземпляров ели. В возрасте культур 25-30 лет требуется проведение коммерческого разреживания культур с оставлением на доращивание 1,1-1,2 тыс. экземпляров культивируемой ели. При этом возраст финальной рубки составляет 40-50 лет. При этом число деревьев должно составлять 1,0-1,1 тыс. шт./га.

На основании исследований древесной продуктивности 27-летних плантационных культур ели в кислично-черничных условиях южной подзоны тайги в границах Вологодской области можно заключить следующее.

1. Различия в технологических подходах при обработке почвы (плугом ПКЛН-500 и ПЛМ-1,3) существенно не отражаются на древесной продуктивности плантационных культур. Значимых различий в основных таксационных характеристиках древостоев, таких как средний диаметр и высота деревьев, класс бонитета и запас, на данной стадии онтогенеза не выявлено.

2. В изученных плантационных культурах наблюдается отставание ели от прогнозных данных для плантационных культур по высоте на 8,9%, диаметру – на 45,1%, запасу стволовой древесины – на 48,3%, что является следствием перегущенности культур и отрицательного влияния лиственных пород естественного происхождения. Вследствие этого, нельзя считать рассматриваемые плантационные культуры в качестве показательного объекта ускоренного выращивания балансовой древесины.

3. Ель в плантационных культурах уступает по диаметру на 18,6% и запасу на 16,7% ели в «обычных» культурах, произрастающих в аналогичных лесорастительных условиях.

4. Наличная древесная продуктивность культивируемой ели составляет
60 м3/га, из них объем балансовой древесины достигает 50 м3/га или 84%.

5. Возраст технической спелости при ориентации процесса лесовыращивания на получение деловой древесины мелкой и средней категории крупности в исследованных плантационных культурах составляет 60 лет.

4. БАЛАНСОВАЯ ПРОДУКТИВНОСТЬ КУЛЬТУР

Балансовая продуктивность насаждений (Мб.) – показатель, показывающий выход целлюлозы (т) из древесных стволов, произрастающих на площади 1 га. Понятие «балансовая продуктивность» и рекомендации по ее расчету предложены и рассмотрены в диссертационной работе (2010).

Формула для расчета балансовой продуктивности имеет вид:

Мб. = V / Н,

где V – выход балансовой древесины, м3/га;

Н – норма расхода древесины на производство одной тонны целлюлозы, м3/т.

Норма расхода древесины на производство одной тонны целлюлозы по варке вычислена с учетом рекомендаций (1971) как:

,

где 880 – содержание абсолютно сухого вещества в одной тонне древесного сырья при влажности 12%, кг/т;

Рбаз. – базисная плотность древесины, кг/м3;

П – выход целлюлозы, % от древесины, загружаемой в котел.

К – коэффициент полезного использования технологической древесины, в долях единицы от неокоренной древесины.

В качестве конечной продукции при расчетах мной выбрана сульфатная целлюлоза, как наиболее важный и распространенный вид волокнистых полуфабрикатов.

Сульфатный способ – наиболее распространенный метод получения целлюлозы на сегодняшний день. Основная стадия этого термохимического процесса, сульфатная варка, заключается в обработке древесной щепы водным раствором, содержащим гидроксид и сульфид натрия. Достоинством метода является возможность использования в нём практически всех пород древесины, а регенерация химикатов делает процесс экономически очень эффективным. Недостатком его является выделения большого количества сернистых соединений: метилмеркаптана, диметилсульфида и других в результате побочных реакций.

Сульфатная целлюлоза обладает высокими механическими показателями. Бумага из неё более плотная, термостойкая, менее подвержена деформации. Поэтому сульфатная целлюлоза успешно используется для изготовления бумаг, обладающих высокой прочностью (упаковочных и оберточных электротехнических бумаг, бумаг-основ), и в композиции других видов бумаг для повышения механических показателей. Добавка сульфатной целлюлозы в композицию бумаги повышает ее прочность во влажном состоянии. Волокна сульфатной целлюлозы более гибкие, на их поверхности меньше микротрещин, они труднее размалываются, меньше укорачиваются при размоле, чем сульфитные. Все выше сказанное, предопределило выполнение наших расчетов для сульфатной целлюлозы.

Выход сульфатной целлюлозы по варке (П, %) принят на основании литературных данных (Ерофеев, 1971; Полубояринов, Федоров, 1990) – 49,04.

Коэффициент полезного использования технологической древесины (К) рассчитывался путем перемножения коэффициентов выхода технологической древесины по отдельным стадиям производственного процесса ее подготовки по формуле:

,

где Кр – коэффициент выхода древесины при распиловке;

Ко – коэффициент выхода древесины при окорке;

Кр. с. – коэффициент выхода древесины при рубке, дезинтегрировании и сортировке щепы.

,

где Рр – процент потерь и отходов древесины при распиловке (исключен из расчета с учетом поступления на ЦБК сырья необходимого размера);

Ро. – процент потерь и отходов древесины при барабанной окорке (1,2%);

Рр. с. – процент потерь и отходов древесины при рубке дезинтегрировании и сортировке щепы (6,0%).

Проценты потерь и отходов древесины Рр. Ро. Рр. с. определялись на основании данных, опубликованных (1971).

Как показывают результаты выполненных расчетов в возрасте древостоя 27 лет, выход балансовой древесины с единицы площади составляет в среднем 50 м3/га. При этом к балансовой древесине, с учетом требований целлюлозно-бумажной промышленности к размерам и качеству балансов, отнесена вся деловая часть стволов, а также технологическое сырье.

Основываясь на полученных данных выхода балансовой древесины (табл. 4.8) и плотности балансов, сделан расчет балансовой продуктивности плантационных лесных культур. Результаты расчетов представлены в виде таблицы 4.1.

Таблица 4.1 – Результаты расчета балансовой продуктивности

плантационных культур ели в возрасте 29 лет

Участок	Рбаз., кг/м3	П, %	К	Н, м3/т	Выход с 1 га
балансовой древесины, м3	товарной целлюлозы, т
1	347	49,04	0,929	5,6	50,0	8,9
2	362	5,3	9,4
В среднем	5,5	50,0	9,2

Как показывают расчеты, для производства 1 тонны целлюлозы (норма расхода) из древесины ели, выращенной в плантационных культурах, требуется в среднем 5,5 м3 сырья.

В расчете на 1 га площади лесных культур балансовая продуктивность составляет 8,9 и 9,4 тонн на первом и втором участке соответственно. Средний потенциальный выход целлюлозы с единицы площади культур на данной стадии онтогенеза составляет 9,2 тонны.

Расчеты показывают, что из одного кубического метра балансовой древесины ели, выращенной в условиях плантации, возможно получение в среднем 18% товарной целлюлозы. Переводной коэффициент, позволяющий рассчитать выход целлюлозы из единицы объема балансовой древесины ели, составляет 0,184. Полученный коэффициент можно использовать при проектировании рубок ухода в молодых лесных культурах ели.

Основываясь на рыночной цене небеленой товарной целлюлозы на Российском рынке, составляющей в среднем 16 тыс. рублей за 1 тонну, нами выполнена оценка стоимости товарной целлюлозы при наших значениях балансовой продуктивности. Результаты расчетов представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Расчет стоимости товарной небеленой целлюлозы

из древесины ели на 1 га плантационных лесных культур

Участок	Выход товарной целлюлозы, т/га	Стоимость 1 т целлюлозы, тыс. руб.	Стоимость целлюлозы на 1 га, тыс. руб.
1	8,9	16	142,4
2	9,4	150,4
В среднем	9,2	16	146,4

Таким образом, стоимость товарной небеленой еловой целлюлозы в расчете на 1 га плантационных лесных культур в их возрасте 29 лет составляет в среднем 146,4 тыс. руб.

Выполненные расчеты позволяют оценить потенциальный запас балансовой древесины и ее качество, выход целлюлозы с единицы площади плантаций и ее стоимость на определенном этапе развития культурфитоценоза. Использованный экономико-квалиметрический подход может быть применен в дальнейшем при исследовании сырьевых плантаций, ориентированных на получение балансов, в том числе при планировании рубок ухода и финальных рубок.

На основании проведенных исследований балансовой продуктивности 27-летних плантационных культур ели в кислично-черничных условиях южной подзоны тайги в границах Вологодской области можно заключить следующее.

1. Норма расхода древесного сырья для производства 1 тонны товарной целлюлозы из древесины ели, выращенной в плантационных культурах, составляет в среднем 5,5 м3.

2. Балансовая продуктивность плантационных культур ели составляет в среднем 9,2 т/га.

3. Из одного кубического метра балансовой древесины ели, выращенной в условиях плантации, возможно получение в среднем 18% товарной целлюлозы. Переводной коэффициент, позволяющий рассчитать выход целлюлозы из единицы объема балансовой древесины ели, составляет 0,184.

ВЫВОДЫ

На основании исследований 29-летних плантационных культур ели в чернично-кисличных условиях подзоны южной тайги Вологодской области сформулированы следующие основные выводы.

1. Различия в технологических подходах при обработке почвы (плугом ПКЛН-500 и ПЛМ-1,3) существенно не отражаются на древесной продуктивности плантационных культур.

2. В изученных плантационных культурах наблюдается отставание ели от прогнозных данных для плантационных культур по высоте на 8,9%, диаметру – на 45,1%, запасу стволовой древесины – на 48,3%, что является следствием перегущенности культур и отрицательного влияния лиственных пород естественного происхождения.

3. Ель в плантационных культурах уступает по диаметру на 18,6% и запасу на 16,7% ели в «обычных» культурах, произрастающих в аналогичных лесорастительных условиях, что не позволяет считать плантации показательным примером ускоренного целевого выращивания балансовой древесины.

4. Наличная древесная продуктивность культивируемой ели составляет 60 м3/га, из них объем балансовой древесины достигает 50 м3/га или 84%.

5. Возраст технической спелости при ориентации процесса лесовыращивания на получение деловой древесины мелкой и средней категории крупности в исследованных плантационных культурах составляет 60 лет.

6. По показателям качественной продуктивности выращиваемые еловые балансы при таксационном диаметре ствола до 14 см соответствуют 1 сорту, 14 см и более – 1 и 2 сорту.