Василий Петрович Корпачев – кандидат технических наук, профессор, действительный член РАЕН и член-корр. МАЭП, Почетный работник высшего профессионального образования России, заслуженный работник лесной промышленности России, Лауреат профессорской премии главы города Красноярска 2009 г., профессор года СибГТУ 2010 и 2013 гг., эксперт ГУ РИНКЦЭ, Краевого фонда поддержки научной и научно-технической деятельности, член УМК УМО по специальности «Лесоинженерное дело» и направлению «Природообустройство и водопользование».

Условия выращивания (под пологом леса и на открытом месте) влияют на темпы роста кедровых насаждений. Более быстрый рост отмечается у насаждений сосны кедровой сибирской, выращиваемых в условиях большей освещенности. Деревья, выросшие на открытой площади, превышают по диаметру ствола в зависимости от их географического происхождения в 2,7–3,3 раза деревья, росшие в затенении под пологом леса.

Географическое происхождение посадочного материала оказывает влияние на темпы роста кедровых насаждений вне зависимости от условий их выращивания. Лучшим ростом в условиях дендрария, расположенного в пригородной зоне Красноярска, как на открытом месте, так и под пологом леса, отличалось потомство сосны кедровой сибирской тувинского происхождения. Замедленный рост отмечался у потомства бурятского климатипа.

Красноярский край имеет значительные запасы хвойной древесины бореальных лесов и развитую речную сеть, сформированную притоками Енисея, Ангары, Чулыма, Кана, Пясины и др. Реки Красноярского края продолжают использовать для водного транспорта и лесосплава. Протяженность сплавных путей по рекам Ангара и Енисей составляет около 3000 км. Основными характеристиками реки являются длина, ширина, глубина, сток (расход), площадь водосбора. В зависимости от размерных параметров реки классифицируются на малые, средние и большие.

Малые и средние реки широко использовались и частично используются в настоящее время для целей лесосплава.

Различают следующие виды лесосплава: молевой, кошельный, в сплоточных единицах и плотовой. При молевом сплаве лес транспортируется вниз по течению реки в виде несвязанных между собой сортиментов круглого леса и микропучках, имеющих достаточный запас плавучести. Молевой лесосплав применяют на несудоходных реках, где по условиям малых глубин или кратковременности лесосплавного периода эффективное применение других видов водного транспорта не обеспечивается. С принятием «Водного кодекса Российской Федерации» № 167-ФЗ от 16.11.1995, а затем № 74-ФЗ от 03.06.2006, было утверждено решение о запрете молевого лесосплава [3; 9; 22; 24]. 13 февраля 2020 г. вышло постановление Правительства РФ № 7 о признании утратившими силу нормативных документов, запрещавших проведение молевого лесосплава на реках и водоемах [21].

В связи с этим необходимо оценить транспортную роль малых и средних рек, причины потерь древесины в процессе молевого сплава леса, возможное негативное влияние молевого сплава леса на качество воды и окружающую природную среду при его возобновлении.

В представленной работе показана роль и значение малых и средних рек в транспортном обеспечении лесными ресурсами лесопромышленных и деревоперерабатывающих предприятий.

Статья включает в себя введение с определением ландшафтного проектирования. Приведены аргументы о возрастающей роли и значении ландшафтного проектирования в современном благоустройстве городских территорий и приусадебных участков. В статье дается описание социального значения ландшафтного проектирования с целью создания системы зеленых насаждений современного города и приусадебных участков.

Основная часть статьи включает в себя описание факторов, влияющих на формирование и развитие городских зеленых насаждений (климат, рельеф, существующая растительность, почва, наличие водоемов, геологические и гидрологические условия). Перечислены основные руководящие идеи в ландшафтном проектировании: идея стилевого единства, идея преемственности – учет культурных традиций; идея эффективности; идея комплексности, идея сочетания пользы и красоты. Упоминается в статье о том, насколько важна композиционная согласованность малых архитектурно-ландшафтных форм с окружающей застройкой, ландшафтным дизайном, их сомасштабность человеку и окружающему пространству.

В статье приводится подробная характеристика ландшафтных объектов, которые относятся к категории объектов общего пользования, являются посещаемыми и располагаются в центральном районе Красноярска.

В результате проведенной работы по исследованию территорий ландшафтных объектов в Красноярске выделены принципы современного ландшафтного проектирования.

Проанализирована устойчивость сосновых древостоев экопарка «Затюменский» с использованием показателей санитарного состояния, относительного жизненного состояния, относительной высоты и комплексного оценочного показателя. По большинству показателей состояние сосняков в зоне активного посещения оценивается как сильно ослабленное, в зоне умеренного и слабого посещения – как ослабленное. В ходе исследований установлено, что усиление рекреационных нагрузок не только снижает количество здоровых, но и увеличивает долю сильно ослабленных и даже отмирающих деревьев. В частности, в зоне активного посещения наблюдается снижение доли здоровых деревьев в 7–9 раз при увеличении доли ослабленных и отмирающих в 2,5–5 раз по сравнению с зонами умеренного и слабого посещения. Анализ видов повреждений стволов деревьев показал, что наиболее часто встречающимися являются нагар на стволах деревьев, смолотечение и механические повреждения. Отмечается общая закономерность увеличения количества различных повреждений деревьев с увеличением рекреационного воздействия. Количество деревьев со смолотечением, плодовыми телами и механическими повреждениями в зоне активного посещения в 1,5–5 раз больше в сравнении с зонами умеренного и слабого посещения. В целях предотвращения деградации сосновых насаждений экопарка «Затюменский» и повышения их устойчивости предложен ряд лесохозяйственных мероприятий, в частности, временное огораживание лесных участков находящихся в критическом состоянии на период их восстановления; проведение ландшафтных рубок с целью омоложения древостоев и созданием рекреационно привлекательных устойчивых ландшафтов полуоткрытого типа и т. д.

В связи с изменением климата и потенциальной возможностью его стабилизации с помощью управляемых лесов и оценки их углерод депонирующей способности, особую актуальность приобретает возможность оперативной оценки биомассы и органического углерода лесного покрова. В последние годы технологии дистанционного зондирования лесов на основе беспилотных летательных аппаратов (дронов) позволили получать значения параметров крон деревьев с максимально близкого расстояния, что обеспечивает не только высокую точность и скорость измерений, но и возможность различать деревья по видовому составу. В настоящем исследовании предпринята попытка разработки аллометрических моделей, предназначенных для оценки биомассы деревьев лесообразующих родов России по диаметру кроны. Для реализации поставленной цели исследования использована авторская база данных в количестве 15200 определений биомассы деревьев. Из нее отобраны 1665 модельных деревьев пяти хвойных и 780 модельных деревьев шести лиственных видов. Поскольку фактические значения биомассы деревьев представлены в базе данных несколькими викарирующими видами в пределах рода, анализ зависимости биомассы дерева от его диаметра кроны выполнен на уровне родов и подродов. Рассчитан пакет аллометрических моделей биомассы деревьев полного фракционного состава для каждого рода и подрода, все регрессионные коэффициенты которых значимы на уровне p < 0,001. Предложенные аллометрические модели могут быть использованы при оценках биомассы и органического углерода деревьев и древостоев лесообразующих родов России на основе цифровой фотограмметрии визуальных данных, получаемых с помощью дронов.

Приведены результаты исследований почвы на двух свежих вырубках, образовавшихся в результате сплошной рубки смешанных сосновых древостоев в зимний и летний периоды года. Выявлены негативные изменения почвенного покрова обеих вырубок, степень которых определяется интенсивностью воздействия машин, применяемых на различных технологических элементах лесосек, а также сезоном проведения рубки. Данные изменения проявляются в уничтожении подстилки на погрузочных площадках и трелевочных волоках обеих вырубок, а также ухудшении структуры верхних минеральных слоев, увеличении их плотности и уменьшении общей пористости при одновременном возрастании мелких капиллярных пор, что сильно снижает водопроницаемость почвы. При этом на пасеках обеих вырубок данные изменения выражены слабее.

Кроме того, более негативные количественные изменения физических свойств почвы наблюдаются при летних рубках, что в дальнейшем соответствующим образом отразится на ходе естественного возобновления образующихся вырубок. Исходя из этого, в эколого-экономическом аспекте основной объем сплошных рубок целесообразно проводить в зимний период года.

Проведен анализ существующих способов определения обилия видов растений живого напочвенного покрова в биоценозе, и подобраны наиболее эффективные методы для определения обилия бриофитов. Особое внимание уделялось использованию современных информационных технологий для полной или частичной автоматизации определения общего и частного проективного покрытия живого напочвенного покрова. В нашей работе исследовалась возможность использования графических редакторов, имеющих модуль обработки графики с функцией автовыделения, программ векторизаторов, систем автоматизированного проектирования САПР, показавшие хорошие результаты по точности и эффективности работы. В настоящее время отсутствует единая качественная специализированная программа для полной автоматизации обработки фотоплощадок и определения проективного покрытия. При оцифровке фотоплощадки и выделении блоков площадей отдельных растений на сегодняшний день получить достоверные данные без корректировки оператора невозможно. Но, используя современные информационные технологии, можно автоматизировать многие этапы работы, что значительно сокращает время, потраченное на исследование обилия растений. Также наше исследование показало более высокую точность определения проективного покрытия бриофитов, и, фактически полное устранение субъективности, по сравнению с глазомерными методами. Результаты исследования показали: несмотря на использование нескольких программ, скорость обработки учетных площадок с использованием информационных технологий значительно превышала глазомерные методы. Это дает возможность рекомендовать использование современных информационных технологий при анализе обилия бриофлоры.

Статья посвящена оценке функциональных показателей разложения подстилки на лесных участках. Лесная подстилка оказывает влияние на такие процессы, как поступление питательных веществ, формирование гумуса, накопление углерода, частотность появления возгорания. Годовая динамика подстилки характеризуется увеличением его количестве к концу сухого периода и тесно связана с дождевым сезоном. Основными факторами, влияющими на процесс разложения подстилки в лесах являются температура и влагосодержание, а также различные микроорганизмы. Разложение подстилки в лесу является важным фактором переноса СО₂ из леса в атмосферу. Очевидно, что такая зависимость скорости выделения СО2 приводит к сезонно-зависимой оценки величины выделяемого СО₂ в лесах. Вместе с тем, существуют усредненные модельные оценки разложения массы подстилки в лесах за год. Плотность дерева отрицательно влияет на скорость выделения СО₂ при разложении древесной массы. С учетом вышеизложенного рассмотрен вопрос об усредненной оценки скорости выделения СО₂ из подстилки на лесных участках, где меры по сбору и обработке подстилки не осуществляются.

Исследованы два вопроса: (а) вопрос о наличии такой оптимальной функциональной зависимости скорости экспоненциального разложения подстилки от ее исходной массы при которой, суммарная оставшаяся масса подстилки достигает минимального значения. Показано существование такой оптимальной скорости, которая прямо пропорциональна логарифму исходной массы подстилки. Также исследован вопрос о зависимости скорости выделения СО₂ при разложении подстилки от исходной массы подстилки. Проведенный анализ показал, что при вышерассмотренном оптимальном режиме такая зависимость отсутствует.

В статье рассматривается методика расчёта физических параметров термопротяжного узла для обработки поверхности древесных композиционных плит с целью достижения наиболее выгодных экономических результатов и получения наименьшей шероховатости поверхности таких плит. Приводятся необходимые требования для обработки поверхности древесных композиционных плит. Рассматривается кинематика привода термопротяжного обрабатывающего инструмента, для достижения оптимальных характеристик поверхности древесностружечной плиты под ламинирование и использование в мебельной промышленности. Рассматриваются необходимые требования к технологии обработки для достижения оптимальных значений шероховатости древесно-стружечной плиты.

В статье рассматривается конструкция рабочего органа грунтомета лесопожарного, предназначенного для борьбы с лесными низовыми пожарами путем прокладывания минерализованной полосы с одновременным забрасыванием кромки пожара минерализованным грунтом, с определением его мощностных показателей в зависимости от глубины прокладываемой полосы.

На конструкцию рабочего органа грунтомета лесопожарного получен патент на полезную модель Российской Федерации № 117091, патентообладателем которого является Сибирский государственный технологический университет.

Полезная модель относится к устройствам, предназначенным для прокладки защитных минерализованных полос, а также тушения низовых пожаров грунтом, особенно в безводных лесных массивах. Полезная модель позволяет увеличить ширину минерализованной полосы за счет выполнения рабочего органа в виде ножейметателей, оформленных в виде участка спирали «жезл», установленных на несущем диске под углом α между задней кромкой ножа и плоскостью вращения фрезерного диска, и повернутых относительно задней кромки в сторону движения на угол β, при этом диаметр несущего диска равен диаметру окружности, описываемой концами ножей-метателей, что увеличивает площадь опоры для грунта, заключенной между фронтальной поверхностью несущего диска и ножами-метателями.

Ножи-метатели отделяют стружку от массива почвы, при этом срезаемый объем грунта упирается в стенки, образуемые сопряжением фронтальной плоскости несущего диска и ножей-метателей. Метание происходит в результате придания срезаемой части грунта кинетической энергии от ножей-метателей и фронтальной плоскости несущего диска.

Рассмотрены схема и принцип действия рабочего органа грунтомета лесопожарного, получены зависимости потребной мощности от глубины прокладываемой полосы.

Внедрение и применение грунтометов при борьбе с лесными пожарами позволит минимизировать ущерб и вред лесной экосистеме.

Неизученными являются свойства затопленной древесины на корню, количество которой в акватории Ангаро-Енисейского каскада ГЭС, в частности в условиях Братского водохранилища, достаточно велико и имеется возможность ее заготовки и переработки.

Затопленная древесина ели имеет серую и серо-бурую неравномерную окраску и четко выраженные годичные кольца с плавными переходами между зонами ранней и поздней древесины, которые выражены отчетливо. Выявлен ряд изменений в строении древесины ели. Более насыщенно-темный оттенок клеточных стенок осевых трахеид. Структура слоев клеточных стенок трахеальных анатомических элементов разуплотненная, что приводит к частичным расслоениям стенок ранних трахеид при получении поперечных срезов. Часто наблюдается бурое содержимое протопластов паренхимных клеток лучей и полостей лучевых трахеид. На поверхностях полостей, преимущественно поздних трахеид выявляется тонкий тёмноокрашенный слой, являющийся измененными в процессе морения внутренними слоями с дополняющими «осадочными» органическими компонентами. Во всех трахеальных и лучевых анатомических элементах древесины выявляются однотипные тонкие несептированные гифы дереворазрушающего гриба.

Деструкция древесины под воздействием микологического фактора возможно внесла свой вклад в образование аморфных осадков в полостях клеток древесины, а также на снижение механических свойств изучаемого материала. В целом, при проведении анатомического анализа затопленной древесины ели, выявлены структурные изменения, способные повлиять на механические свойства древесины в сравнение с аналогичной по макростроению не топляковой древесиной. Полученные результаты макрои микростроения образцов древесины ели позволяют сделать вывод о возможности дальнейшего применения данной древесины для получения новых древесных композиционных материалов, а также для совершенствования технологии модифицирования на основе применения затопленной древесины.

Одной из проблем развития лесовосстановительного комплекса в Российской Федерации является значительное использование импортного технологического оборудования. Для уменьшения отставания в этой сфере от уровня развития ведущих стран мира принят Приказ Министерства природных ресурсов и экологии РФ от 4 декабря 2020 г. № 1014 «Об утверждении Правил лесовосстановления, состава проекта лесовосстановления, порядка разработки проекта лесовосстановления и внесения в него изменений», в котором уделено особое внимание ускорению обновления технической базы. Разработка комплекса оборудования по точному высеву семян в состав которого входит устройство по формированию лунок в кассетах с субстратом, имеющего адекватную стоимость и не требующего сложного технического обслуживания, является актуальной темой данной опытно-конструкторской и научно-исследовательской работы. В статье представлен обзор производственного процесса выращивания сеянцев с закрытой корневой системой (ЗКС) в Упралении зеленого строительства г. Красноярска, конструкций аналогов и опытно-конструкторские разработки устройства лункообразователя. Анализ конструкций аналогичных устройств выявил их преимущества и недостатки, которые были учтены при разработке нового оборудования – лункообразователя, при определении конструкции и параметров устройства, позволяющие оптимизировать технологический процесс посева семян в кассеты. Принятые конструктивные решения позволяют достичь производительности работы устройства 20 кассет/мин, а всего комплекса – до 1200 кассет в час (100 тыс. семян в час), что превышает зарубежные и отечественные аналоги.

В настоящее время перспективным направлением является выращивание посадочного материала с закрытой корневой системой (ЗКС). Во многих странах (Финляндия, Швеция, Норвегия, Канада) восстановление лесов и лесоразведение проводится преимущественно сеянцами с закрытой корневой системой. В странах Европы, Америки и Азии созданы тепличные комплексы, в которых выполняются все приемы выращивания ЗКС. В России имеются питомники, в которых применяется в основном зарубежное оборудование по посеву семян. Одним из путей решений данной проблемы в России является разработка и внедрение импортозамещающего комплекса оборудования для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой в теплицах. Важным устройством данного комплекса является оборудование для измельчения прессованного субстрата. В статье представлен аналитический обзор существующих аналогов оборудования (Россия, Швеция, Китай) для измельчения прессованного субстрата для высева семян в кассеты, выявлены и преимущества, и недостатки. В ходе научно-исследовательских и опытно-конструкторских разработок разработана 3Д моделей устройства для разрыхления и измельчения субстрата для посева семян для выращивания сеянцев с закрытой корневой системой, обосновано количество фрез, выполнен расчет производительности, проведено обоснование параметров с учетом опыта зарубежных и отечественных аналогов.

Целлюлозно-бумажная промышленность является одной из базовых отраслей экономики, она играет важную роль в повышении научно-технического уровня практически всех отраслей хозяйства. Основным источником сырья данной промышленности является древесина хвойных пород. Огромная база природных ресурсов привлекает инвестиции в эту отрасль, стимулирует рост производства. В России в основном используется экстенсивная модель лесопользования, т.е. ведется вырубка природного леса. Трудность восстановления лесных ресурсов естественным способом состоит в том, что данный процесс занимает много времени и имеет различные факторы, от которых зависит скорость восстановления лесных экосистем.

В работе рассмотрен способ получения мелкодисперсной целлюлозы из альтернативного древесине источника сырья и факторы, оказывающие влияние на разработку волокнистой суспензии, в дисковой мельнице. Проанализирована величина степени полимеризации целлюлозы предварительно прошедшей стадию размола, при разной степени помола по шкале Шоппер–Риглера.