Особенности сбора, обработки и хранения шишек и семян сосны обыкновенной в Семипалатинском филиале ГУ ГЛПР "Семей орманы"

Строительство дорог проектируется на противопожарных разрывах, которые не разрублены в настоящее время. Объем устройства минерализованных полос проектируется на противопожарных разрывах, которые требуют разрубки и расчистки. Предусматривается устройство их двойными полосами (с каждой стороны дороги). Кроме того, устройство мин-полос требуется на полосах, разделяющих хвойные молодняки на блоки.

Объем ухода за минполосами состоит из 2-х кратной протяженности всех противопожарных разрывов, как существующих, так и требующих разрубки и расчистки, 2-х кратной протяженности основных дорог, проходящих через леса протяженности противопожарных разрывов в хвойных молодняках протяженности внешней границы леса.

Для устройства противопожарных разрывов, ухода за ними, разрубке квартальных просек, устройству дорог, необходимо приобретение гусеничных тракторов (по одному на каждое лесничество).

Из средств связи количество приобретения переносных радиостанций «KENWOOD» взято из расчета по одной на лесничего, помощника лесничего и мастера леса: количество автомобильных радиостанций - из расчета одна на пожарной автомашине и одна на машине лесничего.

Остальные виды приобретений проектируются в объеме, необходимом для докомплектации пожарно-химических станций оборудованием и инвентарем, согласно утвержденным приказом Комитета лесного хозяйства 02.08.96 «Положение о пожарно-химических станциях».

Противопожарная безопасность в лесу

Лесные пожары наносят народному хозяйству громадный и разнообразный ущерб. От них страдают, а нередко и гибнут леса, заготовленная древесина, постройки в лесу. Поврежденные пожаром древостой снижают прирост, в них распространяются вредители и грибные болезни. Гари превращаются в очаг заразы для соседних участков здорового леса. Таким образом, после пожаров усыхают не только поврежденные огнем древостой, но и здоровые деревья, растущие по соседству.

Кроме того, при пожарах сгорает подрост и подстилка. Условия лесовозобновления ухудшаются и нередко приводят к смене пород. Так, на месте сгоревшего елово-пихтового леса появляется самосев березы и осины. Хвойные породы заселяют выгоревшую площадь только через много лет, уже под подогом лиственных.

Под влиянием огня минеральный слой почвы уплотняется, образуя непроницаемую для воды и воздуха корку. Отмершие корни усохших деревьев не высасывают воду из нижних слоев почвы, в результате чего происходит заболачивание всей площади гари.

Лесные пожары уничтожают или разгоняют промысловых зверей и птиц, лишая государство ценной пушнины. В лесах водоохранного значения пожары нарушают водный режим местности, способствуют обмелению рек, размыву берегов и ухудшению речного судоходства. Наконец, пожары уничтожают запасы травы, сена, торфа, снижают урожай ягод, грибов.

Громадные убытки наносят лесные пожары и сельскому хозяйству, в результате которых гибнет урожай сельскохозяйственных культур.

Лесные пожары возникают от неосторожного обращения с огнем и несоблюдения правил пожарной безопасности в лесу. Непогашенный костер, оставленный лесорубами, пастухами, сборщиками ягод или случайными прохожими, брошенная спичка или окурок, охотничьи пыжи из пакли, бумаги или других тлеющих материалов -- все это может послужить причиной пожара. Кроме того, пожары возникают от искр паровозов, тепловозов, проходящих через лесные массивы без искроуловителей на трубах, от тракторов, автомобилей и другой техники. Причиной пожара нередко служит несоблюдение правил пожарной безопасности при дегтекурении, углежжении и некоторых других работах. Много лесных пожаров возникает при выжигании леса и старой травы на предназначенных для сенокошения участках, при пуске сельскохозяйственных палов. Наконец, пожары могут возникать и от природных причин - молний и самовозгорания слежавшегося покрова, что случается сравнительно редко.

Большинство лесных пожаров возникает по вине человека. Для их предупреждения необходимо проводить профилактические мероприятия.

Лесные пожары возникают чаще всего весной (в мае), когда подсохший прошлогодний травяной покров не успел зарасти свежей растительностью, а также осенью (в августе - сентябре) до наступления осенних дождей, когда травиной покров, выросший в текущем году, высыхает. Время наибольшей горимости лесов меняется, в зависимости от погоды места и других условии. При продолжительной жаркой и сухой погоде пожары могут возникать в течение всего лета, независимо от наличия сухого травяного покрова, так как в лесу всегда много горючего материала.

Наибольшая пожарная опасность возникает при захламленности лесов и плохой очистке вырубок от порубочных остатков валежа и хлама.

Лесные пожары бывают трех видов: низовой, верховой и подземный. Низовые пожары подразделяют на беглые и устойчивые. При низовом пожаре огонь движется по поверхности почвы и сжигает лесную подстилку, траву, мелкие сучья, шишки, валежник и подрост, обжигает комлевые части стволов у деревьев. Хвойные породы с тонкой корой (ель и пихта) повреждаются таким пожаром больше, чем породы с толстой корой (сосна и лиственница).

Более опасными считаются медленно движущиеся устойчивые низовые пожары. Они обычно развиваются в середине лета, когда сильно просыхает подстилка. При них глубоко прогорает подстилка, сильнее повреждаются живые деревья, полностью сгорает подрост, подлесок. Дым от низового пожара светло-серого цвета.

При верховом пожаре огонь распространяется по кронам деревьев, при этом горят стволы, ветви и хвоя; нехры и головешки ветер относит далеко вперед, создавая новые очаги пожара. Скорость движения огня достигает 3-5 км/ч, а при ураганном ветре - 20 км/ч и более. Дым от верхового пожара темно-серого цвета.

При подземном (торфяном, почвенном) пожаре горит перегной и торф. Пожар проникает на глубину всего торфяного слоя или доходит только до его мокрой части. В сторону, он распространяется медленно, всего несколько метров в сутки, причем огонь часто даже не выходит на поверхность. По мере выгорания торфа сгорает и корневая система деревьев, которые постепенно вываливаются вершиной к центру очага горения. Такие пожары создают сильную захламленность и увеличивают пожароопасность. Дым от подземного пожара едкий, с сильным запахом торфа. Число подземных пожаров составляет 0,5--1%, а их площадь -- менее 1%.

Хвойные леса более пожароопасны, чем лиственные, причем в сосновых древостоях чаще возникают беглые пожары. Развиваясь, пожары приобретают определенную форму. При равномерном распространении огня в безветренную погоду на ровной местности форма пожара округлая. Неравномерная (разносторонняя) форма наблюдается при переменном ветре, пересеченной местности, разнородных горючих материалах; эллиптическая (вытянутая) -- при одностороннем ветре на ровной местности.

Противопожарные мероприятия. Все мероприятия по борьбе с лесными пожарами подразделяют на две группы: предупредительные и мероприятия непосредственной борьбы, или ликвидация пожаров. Наибольшее значение имеют предупредительные мероприятия, так как сохранить лес от пожара гораздо легче, чем потушить его. Цель предупредительных мероприятий создать такие условии, при которых лесные пожары совсем бы не возникали.

В предупредительные мероприятия входят: противопожарная техническая пропаганда; очистка лесосек и борьба с захламленностью леса; устройство противопожарных разрывов, защитных полос и канав;

профилактические мероприятия по горельникам, лесным, автомобильным и железным дорогам, на лесокультурных работах, лесоразработках, расположенных в лесу предприятиях и сооружениях; дозорно-сторожевая противопожарная служба и метеослужба; авиапатрулирование и наземное патрулирование.

Противопожарные мероприятия проводят повсеместно и особенно среди населения, работающего и отдыхающего в лесу. Формами пропаганды являются: беседы, лекции, доклады; радио: и телепередачи, статьи в газетах и журналах;, лозунги, плакаты, аншлаги, листовки, брошюры; демонстрация специальных кинофильмов; организация уголков леса, лесных музеев, кружков друзей леса, проведение дней леса, дней птиц, экскурсий по лесу; предупреждения с помощью мегафонов и звукоусилительных аппаратов; организация добровольных пожарных бригад и команд, проведение учебных занятий по борьбе с пожарами и т. д.

Основные темы пропаганды: значение леса в народном хозяйстве и необходимость его охраны; меры предупреждения лесных пожаров и формы участия населения а борьбе с ними; тактика и техника борьбы с лесными пожарами и т. д.

Особое, внимание обращают на работу с охотниками, рыболовами,. пастухами, геологоразведчиками, путевыми обходчиками, лесными рабочими, пионерами и школьниками, а также населением, отдыхающим в лесу.

Большое значение имеет устройство специальных мест для отдыха и курения в лесу и вдоль лесных дорог, где на площадках (3X3 м), очищенных от дернового слоя, устанавливают скамейки, столики, навесы.

Соблюдение пожарной безопасности в лесу

В пожароопасный сезон запрещается: разводить костры в хвойных молодняках, старых горельниках, в ветровальном и буреломном лесу, на торфяниках и неочищенных вырубках, в местах с сухой травой, под кронами деревьев; а остальных местах допускается разведение костров на плошадках, окаймленных минерализованной полосой шириной не менее 0,5 м; ненужный костер должен быть тщательно засыпан землей или залит водой до полного прекращения тления; бросать в лесу горящие спички, окурки; употреблять при охоте в лесу пыжи из легковоспламеняющихся или тлеющих материалов; заправлять горючим топливные баки при работающем двигателе, работать на машинах с неисправной системой питания, курить или пользоваться открытым огнем вблизи машин, заправляемых горючим.

Организации, работающие в лесу, обязаны:

очищать места работ от лесного хлама и оставшейся древесины;

хранить топливо-смазочные материалы в закрытой таре на площадках, окаймленных минерализованной полосой шириной не менее 1,4м; уведомлять лесхозы о местах и времени проведения корчевки пней взрывным методом; иметь в местах работ противопожарное оборудование и средства для тушения лесных пожаров; создавать в пожароопасный сезон пожарные дружины, проводить инструктаж с работающими о соблюдении правил пожарной безопасности в лесах и способах тушения пожаров.

Противопожарные разрывы -- это специально созданные просеки с минерализованными защитными полосами. Разрывы делятся на магистральные шириной 30--50 м, барьерные шириной 6--10 м и квартальные просеки шириной 4--6 м с опаханном дорогой или минерализованной полосой посередине. Они препятствуют продвижению огня, служат исходным пунктом для пуска встречного огня, производства отжигов и являются трассой для создания дорог. Цель противопожарных разрывов -- разделить, крупные пожароопасные участки леса на более мелкие.

Разрывы должны соединяться с противопожарными барьерами (реками, лиственными лесными, массивами), создавая изолированные лесные участки небольших размеров. Разрывы очищают от лесного хлама, на них проводят 1--2 минерализованные полосы шириной 4-5 м или прокладывают дорогу с охранными опаханными полосами шириной 1--3 м.

2.5 Народнохозяйственное значение сосны обыкновенной

Сосновый бор имеет большое санитарное и культурное значение именно среди соснового бора расположен областной противотуберкулезный диспансер, так как лес освежает и очищает воздух, насыщает его азоном, выделяет фотоциды, убивающие вредные микроорганизмы, задерживает развитие носителей инфекции, предупреждая распространение инфекционных заболеваний.

Значение леса в народном хозяйстве огромно. Нет такой отрасли промышленности, где бы не применялась в том, или ином виде лесная продукция. Лес необходим для строительства промышленных объектов, электростанции, железных дорог, для жилищного и культурного строительства.

Сок, извлекаемый из сосновой хвои, служит исходным материалом для получения каротиновой пасты, обладающей многими лечебными свойствами.

При сбраживании древесины получают кормовые дрожи - прекрасный белковый корм, позволяющий увеличить продуктивность производства свинины, птичьего мяса, яиц.

Лес также играет значительную роль в борьбе с ветровой эрозией почвы. В прилегающих к бору степных районах он, ослабевая силу ветра, снижает интенсивность испарения влаги, что важно для сельскохозяйственных растений, а зимой способствует накоплению воды в виде снега.

Ленточный бор признан почвозащиточным и отнесен к лесам первой группы. Много видов животных и растений нашли приют под раскидистыми ветвями его сосен.

Сосны способствуют не заболачиванию почвы. А пожары наоборот этому способствуют. Огонь уничтожает лесную подстилку, что приводит к уплотнению верхних слоев почвы, которая часто становится малопроницаемой для воды и воздуха. В связи с уничтожением огнем древостоев, испаряющих воду из нижних слоев почвы, уровень грунтовых вод повышаются и почвы заболачиваются.

Лес - настоящий шедевр природы, дарящий ни с чем несравнимое наслаждение. Существует это уникальное природное явление ещё со времён, когда только сошел ледник с земель Прииртышья. Кроме того, наш ленточный бор - это большая редкость, редкостное явление природы. Трудно переоценить народнохозяйственное, эстетическое, санитарно-гигиеническое и рекреационное значение сосны и образуемых сосновых насаждений. Все части дерева сосны, начиная от почек, хвои и кончая пней и корнями, являются весьма ценным сырьем для деревообрабатывающей, целлюлозно-бумажной, лесохимической, медицинской и других отраслей промышленности. В табл. 7 приведены данные, характеризующие продуктивность различных частей сосновых древостоев.

Как видно из таблицы, основную массу дерева составляет ствол, который состоит из органических веществ, в состав которых входят углерод, водород, кислород, азот и другие химические и минеральные вещества. Содержание этих элементов у разных древесных пород почти одинаковое.

Таблица 7. Соотношение, % к абсолютно сухой массе, различных частей сосновых древостоев разного возраста

Часть дерева	Возраст, лет
	20	40	60	80	100	120	140	160
Ствол с корой	53,7	66,7	70,4	69,6	68,9	70,5	69,6	69,2
Ветки: Крупные Мелкие	4,9 12,3	5,2 6,7	6,2 3,9	7,4 2,5	8,7 1,9	7,2 1,5	6,9 1,9	7,1 2,1
Корни: Крупные Мелкие	28,7 0,4	19,5 1,9	16,7 2,8	17,2 3,3	16,8 3,7	15,8 5,0	15,9 5,7	15,4 6,2
И т о г о	100	100	100	100	100	100	100	100

Таблица 8. Химический состав древесины, % от абсолютно сухой массы

Порода	Углерод	Водород	Кислород	Азот	Зола
Сосна Береза Дуб Ель	51,40 48,90 50,14 50,36	6,08 6,06 6,00 6,20	42,18 44,75 43,26 43,15	0,18 0,12 0,30 0,06	0,16 0,17 0,30 0,23

Древесина у сосны блестящая, мягкая, смолистая, плохо поддается гнутью, легко колется. Заболонь широкая, желтовато-белая, ядро буровато-красного цвета. Годичные слои ясные; поздняя древесина довольно резко отличается от ранней; смоляные ходы многочисленные, довольно крупные. Сердцевинные лучи, многочисленные, высотой до 0,5 мм.

Качество древесины сосны, заготовляемой в различных природно-географических районах, неодинаково. Так, в северных районах сосна обычно обладает более высокими техническими качествами, чем сосна, произрастающая, в других районах. В пределах каждого района технические свойства древесины зависят от условий произрастания. Известно, что сосна выросшая на боровых, хорошо дренированных песчаных почвах, отличается желтовато-красным цветом, мелкослойностью, обладает наиболее плотной и смолистой древесиной. Сосна, растущая на влажных и богатых почвах, имеет древесину более рыхлую, крупнослойную, менее смолистую и менее прочную.

Установлено, что с увеличением содержания поздней древесины физико-механические свойства древесины сосны улучшаются. Наиболее высококачественная древесина расположена в комлевой части первого бревна.

При оценке качества древесины, помимо физико-механических свойств, учитываются ее пороки. К основным сортообразующим порокам относятся сучья, гниль, кривизна и трещины. В стандартах определены требования в отношении допускаемых размеров порока в том или ином сорте каждого сортимента.

Различные лесохозяйственные мероприятия, проводимые в процессе создания и выращивания сосновых лесов, оказывают большое влияние на качество выращиваемой древесины. Более густые насаждения отличаются меньшей сучковатостью, более высокими коэффициентами формы ствола. На сучковатость сосны влияет также состав древостоя. Так, примесь березы часто способствует увеличению сучковатости сосны. Если ставится задача выращивать сосну для получения древесины высокого качества, то примесь березы нежелательна.

Однако при решении таких вопросов, как выбор густоты древостоев, их состава на разных этапах роста и развития и т. д., необходимо учитывать не только количество выращиваемой древесины, но и целый ряд других моментов: стоимость выращивания, последующую потребность в проведении рубок ухода, выполнение водоохраннозащитных функций насаждениями разного состава и др. Сосновые леса характеризуются высоким выходом основных ассортиментов (табл.).

Таблица 9. Выход, %, ведущих ассортиментов из сосновой древесины

№	Ассортимент	Выход
1	Пиловочник	44
2	Строительные бревна	25
3	Рудстройка	15
4	Итого деловой древесины	83

Благодаря высоким свойствам и качеству древесина сосны применяется в промышленном, жилищном, сельскохозяйственном и железнодорожном строительстве; весьма широко она используется в каменноугольной, горнорудной и нефтяной промышленности, мосто-, судо-, вагоностроении, а также в сельскохозяйственном машиностроении, широко применяется в мебельной промышленности, а также для изготовления тары и фанеры. В процессе лесозаготовок из ствола сосны заготовляют следующие основные ассортименты: пиловочник, строительные бревна, рудничную стойку, подтоварник, жерди, шпальные и судостроительные кряжи, бревна гидростроительные и для столбов, фанерные кряжи, балансы.

Спрос на ассортименты, заготовляемые в сосновых лесах, ежегодно возрастает. Поэтому почти во всех районах страны расчетная лесосека но сосновому хозяйству осваивается полностью.

Пни сосновые спустя 10--15 лет после рубки древостоев используются для заготовки пневого осмола -- цепного сырья для получения смолистых веществ в смоло-скипидарном производстве. Заготовка пневого осмола осуществляется с помощью корчевальных машин или взрывным способом.

Учитывая, что осмол заготовляют на старых вырубках, где обычно возникают сосновые молодняки, необходимо принимать меры к сохранению последних. При использовании корчевальных машин на вырубках повреждается больше молодняка, чем при взрывном способе. Для вывозки осмола в целях большей сохранности молодняка волоки следует прокладывать по старым лесовозным дорогам, просекам, прогалинам. Несмотря на принимаемые меры по сохранению молодняка, его в процессе смолозаготовок погибает очень много. Для устранения нежелательных последствий при смолозаготовках необходимо усилить исследования по использованию свежих пней в качестве осмола, а также по повышению смолистости древесины сосны при смолоподсочке.

При проведении рубок главного и промежуточного пользования, кроме ствола и пней, все шире используется на переработку другой компонент дерева -- крона, особенно ее зеленая часть -- хвоя. В клетках хвои содержатся многочисленные необходимые человеку и животным биологически активные вещества -- витамины, хлорофилл, микроэлементы и др. Из хвои делают экстракт для ванн. Путем механической и химической переработки из хвои получают витаминную муку, хлорофилло-каротиновую пасту, эфирные масла. Важным лекарственным сырьем являются сосновые почки и весенние побеги. Сосновые почки собирают ранней весной в момент их набухания, когда верхние чешуйки замкнуты и почки еще не раскрылись. В почках содержатся эфирные масла смолы, дубильные вещества.

Сучья сосны, которые составляют около 10-- 15 % общего запаса древостоя, используются для изготовления технологической щепы. Щепа применяется в целлюлозно-бумажной промышленности, для производства древесностружечных и древесноволокнистых плит, строительных блоков, пластиков и т. д.

Велико значение сосны для защиты почвы от эрозии, улучшения климатических условий и водного режима территории. Она широко применяется при создании полезащитных полос, укреплении подвижных песков, облесении берегов рек и овражно-балочных систем; ее используют для озеленения городов, рабочих поселков. В сосновых лесах заготавливается большое количество грибов, ягод и очень важного лесохимического сырья -- живицы,

Недревесные продукты сосновых насаждений

Сосновый бор дает ценный продукт не только в результате рубки древостоев, но и в процессе их жизнедеятельности. Основным и наиболее важным продуктом прижизненного использования сосновых лесов является живица. Свежая, вытекающая из сосны живица представляет собой светлую (почти бесцветную) вязкую жидкость. Она состоит из практически нелетучих кристаллических смоляных кислот (канифоли) и летучих терпентинных углеводородов (скипидара). На воздухе живица быстро мутнеет, становится непрозрачной и более вязкой, засоряется кусочками коры, хвои и древесины (механические примеси), а также водой от дождя и рос. Живица содержит около 75% канифоли, 18--20% терпентинных углеводородов (скипидара), 5--7% воды и до 1% различных механических примесей.

Трудно назвать отрасль промышленности, где бы не использовались продукты переработки живицы. Сосновая живица в переработанном виде используется для приготовления некоторых лекарств в фармацевтической промышленности, а также для приготовления типографских красок и литографических чернил, мастик и лыжных мазей.

Основной продукт живицы -- канифоль -- применяется в целлюлозно-бумажной, лакокрасочной, химической, электротехнической и мыловаренной промышленности. Следует подчеркнуть, что канифоль в названных отраслях промышленности, кроме мыловаренной, не имеет равноценных заменителей. Канифоль используется также для приготовления ценного препарата -- креолина, широко применяемого в ветеринарии.

Из растущей сосны живицу добывают путем нанесения систематических надрезов, так называемых вздымок, или подновок, на стволе дерева в вегетационный период (апрель -- сентябрь). Подновки наносят для возобновления выхода живицы. Живица, вытекающая при подсочке сосны, находится в особых каналах смоляных ходах, которые расположены в древесине, хвое, первичной коре. Для подсочки имеют значение лишь смоляные ходы, расположенные в заболони древесины. Живица образуется в выстилающих смоляной ход клетках, откуда она с силой выдавливается в полость смоляного канала. По мере заполнения канала смоляного хода выстилающие клетки сжимаются, создавая давление на находящуюся в канале живицу. При нанесении подновок живица вытекает из смоляного хода, а затем вновь образуемая живица опять заполняет смоляные ходы.

3. Собственные исследования

3.1 Цель и задачи исследования

Данная дипломная работа посвящена особенностям сбора, обработки и хранения шишек и семян сосны обыкновенной в Семипалатинском филиале ГУ ГЛПР «Семей орманы».

Основной целью выполнения дипломной работы явилось изучение шишек и семян сосны обыкновенной и особенностей их сбор и обработка.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение следующих задач:

- изучение методов и приспособлений сбора шишек и семян сосны обыкновенной;

- изучение методов переработки шишек и семян

- способов извлечения семян из шишек применяемые в ГУ ГЛПР «Семей орманы»

- изучение режимов хранения шишек и семян хвойных пород;

- изучение специальных механизмов для сбора, обработки и хранения семян и шишек.

3.2 Материал и методы исследования

Данная работа выполнялась на территории соснового бора Прииртышья, в частности Семипалатинского филиала ГУ ГЛПР «Семей орманы» с 01 мая по 31 декабря 2007 года. Все работы проводились по общепринятым методикам и намеченной схеме исследований.

3.3 Результаты исследования

3.3.1 Биология плодо- и семеношения сосны обыкновенной

Под биологией плодо- и семеношения понимают все, что связано с размножением растений с помощью семян [6,7]. Проведенные нами исследования показали, что урожай и качество семян зависит в первую очередь от особенностей репродуктивного цикла той или иной древесной породы. Под репродуктивным циклом обычно понимают период времени от заложения примордиев (зачатков) генеративных почек до формирования зрелых семян.

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» хвойные по продолжительности репродуктивного цикла - очень гетерогенная группа растений. Наиболее распрастраненным для хвойных является однолетний репродуктивный цикл, когда семяпочки закладываются летом, зимуют на стадии спорогенной ткани, весной заканчивается микроспорогенез и происходит опыление. За один вегетационный период успевают развиваться и созреть семена.

Сосна обыкновенная - типичный представитель с двухгодичным репродуктивным циклом. Макростробилы закладываются поздней осенью и семяпочки зимуют на стадии спорогенной ткани. На следующий год - опыление, макроспорогенез и развитие свободноядерного женского гаметофита. На этой стадии семяпочки снова зимуют. Весной продолжается развитие женского гаметофита, архегонии оплодотворяются в конце июня. Семена созревают к осени.

Репродуктивный цикл у растений обусловлен генетический, но в отдельные годы даты наступления той или иной фазы могут сдвигаться под влиянием погодных условий. У одной и той же породы в разных географических районах сроки прохождения репродуктивного цикла также могут меняться. У большинства древесных пород продолжительность репродуктивного цикла тесно связана с суммой эффективных температур. Лесоводы давно установили, что в годы с холодным летом у хвойных пород, особенно на севере, из-за недостатка тепла зародыш не успевает сформироваться и качество семян очень низкое.

Возмужалость у сосны в древостое наступает после 40 лет, хотя отмечены случаи плодоношения сосновых жердяков в возрасте 25 - 35 лет.

Плодоношение у сосны наступает сравнительно рано [6,7]. На территории ГУ ГЛПР «Семей орманы» деревья, растущие на свободе, начинают плодоносить с 10--15 лет. В сомкнутых древостоях плодоношение наступает а возрасте 30--40 лет. Если деревья, растущие на свободе, плодоносят почти ежегодно и обильно, то этого нельзя сказать о плодоношении насаждений. По данным В, П. Тимофеева (1940), деревья сосны, относящиеся к различным классам роста, плодоносят по-разному: I класс--100%, III класс -- 80%, IV класс -- 32% от всего числа имеющихся в составе древостоя деревьев этого класса. Деревья разных классов дают неодинаковое количество семян. Число их резко убывает от деревьев I класса к IV. Деревья V класса роста обычно не плодоносят. Плодоношение сосны на юге значительно чаще, чем на севере.

Более обильное плодоношение сосны в Восточной Сибири по сравнению с другими районами, по-видимому обусловлено благоприятным комплексом климатических факторов, влияющих на плодоношение древесных пород (сухость воздуха, обилие прямого солнечного освещения, чередование годов с различным обилием осадков, благоприятное для плодоношения распределение осадков в течение года и вегетационного периода и т. д.). Более обильное и частое плодоношение сосны обусловлено в этом районе также сравнительно небольшой сомкнутостью большинства древостоев, изреживание последних вызывается частыми пожарами.

Цветет сосна на юге ареала в начале мая, в средней части лесной зоны -- в конце мая -- начале июня, в северной -- в июне. В Сибири эти сроки несколько сдвинуты на более поздний период. Цветение продолжается 7--10 дней.

Обычно мужские и женские цветки развиваются на одном и том же дереве, но иногда наблюдается почти полная двудомность. Мужские цветки появляются на 2--3 дня раньше женских, они имеют вид небольших (5--7 мм длиной) овальных желтых или красноватых колосков, густо скученных у основания молодых побегов. Пыльца мелкая, с двумя воздушными мешками, заключена в пыльниках тычинок, способна разноситься на далекие расстояния (до 1 км).

Наблюдения показали, что женские цветки имеют вид красноватых овальных шишечек длиной 5--6 мм. По 1--3 таких цветка развиваются на верхушке растущих молодых побегов. Каждая шишечка имеет до 30--40 чешуек, оканчивающихся острым клювовидным островком, и такое же число более мелких кроющих чешуек, в пазухах которых находятся семенные чешуи с двумя семяпочками. Опыление происходит весной. После опыления женские шишечки немного увеличиваются в объеме, чешуи их срастаются, и в таком состоянии шишки перезимовывают. Оплодотворение наступает только летом следующего года, после чего шишки начинают расти и достигают полного развития.

Зрелые шишки в нераскрытом виде удлиненно-яйцевидные, длина их колеблется от 2,5 до 7,6 см, ширина 2--3 см. На одном и том же дереве наиболее крупные шишки находятся в оптимальных условиях освещения, т. е. примерно несколько выше середины кроны. На размер шишек влияет возраст дерева -- с его увеличением величина шишек уменьшается.

На величину шишек оказывают влияние не только фитоценотические факторы (сомкнутость и состав древостоя, его возраст и т. д.), но и почвенно-климатические условия. В северных районах преобладают шишки мелких размеров как по числу семенных чешуек, так и по длине шишек; по направлению к югу размер шишек увеличивается.

Несмотря на сильную изменчивость средних величин, характеризующих размер шишек, среднее число семенных чешуи, приходящееся на 1 мм длины шишки, остается почти постоянной величиной, равной для всего ареала сосны 3,70.

Шишки сосны варьируют по цвету. При высыхании шишек цвет их изменяется весьма значительно. Все разнообразие шишек по цвету сведено к трем группам: коричневые, бежевые и серые. Шишки с указанными цветами встречаются на протяжении всего ареала сосны. Однако в южных районах, особенно в пристепных борах, а также на южных склонах в горах Восточной Сибири чаще встречаются сосны с коричневой окраской шишек.

3.3.2 Сбор шишек и плодов

Исследования показали, что регулярное обеспечение лесного хозяйства семенами деревьев и кустарников с высокими посевными качествами и ценными наследственными свойствами возможно при наличии соответствующей постоянной лесосеменной базы и надлежащей организации работ по сбору лесосеменного сырья, его переработке, хранению и транспортировке семян.

В настоящее время в ГУ ГЛПР «Семей орманы» ведутся большие работы по созданию лесосеменной базы на селекционной основе путем отбора лучших (плюсовых)" по производительности и качеству деревьев и насаждений, закладке постоянных лесосеменных участков и лесосеменных плантаций, а также временных лесосеменных участков в поступающих в рубку насаждениях. До создания постоянной лесосеменной базы на селекционной основе шишки хвойных пород заготовляют в основном на лесосеках временного пользования, а также с деревьев по опушкам, вдоль просек, с отдельно стоящих деревьев, в придорожных и прочих посадках.

Примерные календарные сроки созревания и сбора шишек, плодов и семян, а также окраска зрелых шишек и плодов приводятся в главе II «Фенологические наблюдения и учет ожидаемого урожая семян деревьев и кустарников».

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» сбор шишек проводится с привлечением местного населения. В основном собираются с заранее отмеченных плюсовых деревьев. Шишки собираются с растущих деревьев, применяя различные приспособления: длинные палки для вытряхивания, специальные крючки секатор-резак и др. В практике других организации, имеют случаи сбора шишек и со срубленных деревьев.

Сбор шишек и плодов с растущих деревьев

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» используют ручной способ сбора шишек и с использованием специальных приспособлений. Так, шишки и плоды большинства видов деревьев и кустарников собирают вручную, обрывая их с ветвей растущих деревьев и кустарников (стоя на земле, на лестнице или поднявшись в крону дерева).

Для пригибания веток используют шесты с крючками на концах. Плоды, легко отделяющиеся от ветвей кустарников, ошмыгивают руками в брезентовых рукавицах или обивают короткими палками в корзины или на подостланные пологи. Некрепко сидящие плоды на деревьях, если их нельзя достать руками, стряхивают с ветвей крючками на шестах, сбивают при помощи хлыстов и тростей из гибкой, легкой, но прочной древесины (преимущественно еловой).

Также, в филиалах используют метод отряхивания применяют часто в безветренную погоду при сборе крылатковых плодов, опадающих сразу или вскоре после созревания.

В лесостепных районах путем отряхивания веток собирают семена сосны обыкновенной в период раскрывания шишек. Наблюдения показали, что сбор семян проводят в ясную, безветренную погоду, встряхивая ветки ударами шеста; семена опадают на разостланные под кронами пологи, изготовленные из полотна или из другого легкого, плотного материала. Наиболее удобны пологи и брезенты размером 5X12 м. После работы пологи просушивают, а при загрязнении стирают.

Применяют усовершенствованные пологи в виде перевернутого зонта, укрепленного на двухколесной тачке; в центре полога -- зонта имеется отверстие, через которое плоды попадают в расположенный ниже ящик.

Наблюдения показали, что широко также используются приспособления для съема шишек и плодов. При сборе шишек и плодов с деревьев применяют также различные съемные приспособления с ручным или механическим приводом. В первом случае они состоят из рабочей головки и деревянного шеста, или легкой трубчатой металлической штанги, или короткой рукоятки (при сборе шишек и плодов с низко расположенных или притянутых крючками ветвей). В съемных приспособлениях с механическим приводом используется электродвигатель постоянного тока мощностью в 500 Вт или бензиновый двигатель и валик внутри штанги, обычно на шарикоподшипниках для передачи вращательного движения на рабочую головку. Шесты и штанги могут быть цельными или составными из 2 - 3 частей. Деревянные шесты для съемных приспособлений с ручным приводом применяют длиной 4 - 7 м, штанги для приспособлений с механическим приводом-- длиной 3 м.

По принципу устройства и способу отделения шишек и плодов от веток различают следующие группы шишкосъемных приспособлений: очесывающие или отрывающие; срезающие или откусывающие; откручивающие; спиливающие, стряхивающие, сбивающие.

Приспособления срезающего типа имеют рабочую часть в виде пластины с острыми краями лезвия, которым подрезают ножки шишек или плодоножки плодов. К этому типу относятся секаторы-резаки с серповидным и фигурными ножами - секаторы-крючок, с помощью которого пригибают ветви крючком срезают шишки и плоды суживающимся разрезом движением от себя и суживающимся разрезом движением на себя; секатор-сучкорез; садовый секатор-ножницы, применяемый в основном для срезки кистей плодов кустарников. Секаторы-резаки и сучкорезы крепятся на деревянных шестах длиной 3,5--6 м.

На равне с этим работки и местные жители используют приспособление для сбора шишек сосны на лесосеменных плантациях, предложенное Н. И. Мамоновым. Оно представляет собой узкую коробку, открытую с верхней и нижней сторон. Одна из 4 граней железная, имеет вверху У-образный вырез с заостренными краями. Остальные стороны коробки пластмассовые. Внизу коробки прикреплена железная трубка, а к ней трубчатая алюминиевая штанга длиной до 6 м, диаметром 1,5 см, составленная из 3 секций. К нижней части коробки крепится также узкий (по сечению коробки) мешок из полиэтилена или легкой ткани.

Шишки отделяют от ветвей движением съемного приспособления вверх, когда шишка попадает в V-образный вырез коробки. Срезанная шишка при этом попадает в мешок.

Если шишки находятся на очень тонкой ветке или расположены так, что не попадают в V-образный вырез, то пользуются находящимся в плоскости выреза отсекателем в виде железной пластинки, один конец которого постоянно оттягивается пружиной вниз. При движении вниз прикрепленной к отсекателю капроновой нитки отсекатель защемляет шишку.

Масса приспособления без штанги 0,4 кг. При среднем урожае шишек за 1 ч работы можно собрать 2--2,5 кг шишек.

К откусывающему типу шишкосъемочного приспособления относится откусывающая рамка с шишкосборным мешком. Приспособление имеет неподвижную рамку с прикрепленным к ней мешком и подвижную рамку, которая под действием пружины ударяет по неподвижной. Обе рамки имеют заостренные края, крепятся на деревянном шесте длиной 3 м.

Для отделения шишки от ветви рабочий, оттянув с помощью шнура подвижную рамку, проводит мешок под шишку так, чтобы ее ножка легла на рамку, и резко отпускает шнур. Под действием пружины рамка, ударяя ножку шишки, перерубает ее и шишка падает в мешок. Масса шишкосъемника 3,35 кг. Шишкосъемник откручивающего типа в верхней части имеет шишкозахват в виде 2 губок, быстро вращающихся в одном направлении вместе с шишкой. Вращение производится от электродвигателя через валик в штанге. Захват шишки губками осуществляется с земли с помощью 2 тяг. В результате вращения шишки ножка ее деформируется, разрушается и шишка отделяется от ветви. Масса шишкосъемника 8,55 кг.

У шишкосъемника спиливающего типа рабочая головка представляет собой редуктор из пары конических шестерен, на выходном валу которого закреплен вращающийся пильный диск. Вращательные движения диска производятся от электродвигателя через вал внутри трубчатой штанги. Масса шишкосъемника 9,3 кг.

Шишко- и плодосъемник отряхивающего типа представляет собой трубчатую штангу, внутри которой закреплен вал с эксцентрическим грузом в верхней части. Над грузом на кожух съемника помещена вилка, прижимаемая перед стряхиванием шишек и плодов к плодоносящей ветке. При вращении вала и эксцентрического груза с вилкой рабочая головка начинает вибрировать и сильно трясти ветку, шишки или плоды отрываются от ветки и падают на землю или в подвешенный под рабочей головкой мешок. Масса съемника 7,4 кг.

Приспособления для подъема в кроны деревьев. Работники ГУ ГЛПР «Семей орманы» и местные жители при сборе шишек и плодов с невысоких деревьев применяют переносные простые или складные лестницы деревянные или из легких сплавов, а также шестовые лестницы в виде толстой слеги с набитыми поперек брусьями.

В будущем в «Семей орманы» планируется использование для подъема на высоту до 8 м раздвижная лестница на платформе грузовой автомашины. Лестницу будет поднимать в крону дерева ручной лебедкой или валом отбора мощности автомобиля.

Сборщиков поднимают в кроны высоких деревьев с помощью гибких и жестких подвесных лестниц, переносных многозвеньевых приставных лестниц, разного рода древолазных устройств, а иногда и телескопических подъемников.

Могут также использоваться и многозвеньевые приставные лестницы изготовляют из легких сплавов. По литературным данным [7,13], в Винницкой лесной опытной станции такая лестница изготовлена из полых дюралюминиевых шестов с наружным диаметром 40 мм, длиной 480 мм, выпускаемых как спортивное оборудование. Лестница состоит из 2 основных секций по 4,8 м каждая и 3 дополнительных длиной 3,2, 2,6 и 2,4 м. Общая высота всей лестницы 17,6 м. Основные секции соединены между собой шарнирно, дополнительные секции соединяются с основными и друг с другом при помощи заходящих в боковые трубы коротких вкладышей. Перекладины лестницы длиной по 400 мм каждая приварены к боковинам через 40 см одна от другой.

Основные секций устанавливают к стволу в сложенном виде шарнирным соединением вверх и первую секцию прикрепляют к стволу. После этого поднимают вверх конец второй секции с помощью вспомогательного дюралюминиевого шеста, а затем пеньковыми шнурами, закрепленными за концы боковин второго звена, придают звену вертикальное положение и концы шнуров закрепляют за другие деревья (пни) так, чтобы ствол дерева, к которому крепится лестница, находился между шнурами. После этого рабочий, надев предохранительный пояс, охватывает цепью ствол и лестницу, поднимается вверх и закрепляет среднюю часть верхней секции к стволу. Став в верхней части секции, рабочий поднимает с помощью капронового шнура следующую секцию, наращивает ее на лестницу и закрепляет. Таким образом, наращивают и остальные звенья, если это требуется. Закрепляют звенья к стволу через каждые 2--3 м ремнями, капроновыми шнурами или тонкими и легкими цепями.

При передвижении по стволу в кроне рабочий поочередно охватывает ствол или крупные ветви 2 цепями предохранительного пояса.

На монтаж лестницы и передвижение по стволу и в кроне затрачивается 10--20 мин. Средняя масса 1 м лестницы 1,9 кг. Масса всей лестницы 33 кг.

Подобные лестницы в основном целесообразно использовать на заготовке семян и черенков с плюсовых деревьев.

Древолазное устройство «Белка»[13], конструкции Латвийского научно-исследовательского института лесохозяйственных проблем (сейчас производственное объединение «Силава») состоит из 2 передвижных захватов, 2 подножек и механизмов для перемещения устройства по стволу. Масса устройства -- 8,6 кг.

Передвижной захват представляет собой стержень шестигранного сечения, изогнутый в передней части, охватывающей ствол. Эта часть захвата облицована резиной. На противоположной задней части захвата нарезана рейка.

К подножкам в передней их части прикреплены по 1 опоре, упирающейся в ствол дерева при передвижении рабочего по стволу. В нижней части каждой подножки имеется кронштейн и направляющая втулка передвижного захвата. Для перемещения захвата в кронштейне подножки имеется зубчатое колесо, которое поворачивают с помощью рычага, снабженного храповым механизмом двустороннего действия. Фиксация захвата во втулке кронштейна обеспечивается установленным в ней фиксатором, который удерживается пружиной и управляется рычагами и гибким тросиком.

Перед подъемом дерева подножки прикрепляют к ногам ремнями. Передвижные захваты древолазного устройства устанавливают на стволе на требуемое расстояние между опорами с помощью рукоятки перемещения захвата. Подъем по стволу осуществляется перестановкой одной подножки над другой. По мере поднятия по стволу в связи с уменьшением диаметра его уменьшают и расстояния между опорами; при спуске эти расстояния увеличивают.

Древолазы карельские ДК-1 состоят из 2 агрегатов. Каждый агрегат включает ножную стойку, ножную пластинку, ремни для укрепления ног, опору, охватывающую ствол петлю, выполненную в виде троса, и головку зажима троса. Головка зажима состоит из коромысла, пружины, опорной скобы, 2 щек, эксцентрика с рукояткой, эксцентрика без рукоятки для крепления конца троса.

Перед подъемом на дерево агрегаты крепят к ногам ремнями, плотно притягивая ботинки к ножным пластинам. Затем надевают предохранительный пояс, и, охватив ствол свободным концом троса, протягивают трос через головку зажима и зажимают его движением рукоятки эксцентрика. Под действием пружины головка зажима троса вместе с тросом поднимается под углом примерно 45° к плоскости ножной пластинки. Когда нога рабочего находится в приподнятом, согнутом положении, кольцо троса занимает горизонтальное положение, что позволяет его свободно перемещать по стволу. При нагрузке на стремена ножная стойка принимает вертикальное положение, пружина растягивается.

По мере движения вверх по стволу трос периодически подтягивают. Для этого его сначала отжимают движением рукоятки эксцентрика, затем подтягивают и снова зажимают. При спуске с дерева длину опоясывающей ствол части троса увеличивают, также отжимая, а затем зажимая трос. Масса древолаза ДК-1 7,3 кг.

ГУ ГЛПР «Семей орманы» планирует закуп специальной техники с телескопическим подъемником. Подъемники выпускаются промышленностью на автомобильных и тракторных шасси. Особенностью конструкции этих машин является складывающаяся мачта, состоящая из 2 шарнирно-соединенных колен. Гидроподъемники поднимают по 2 люльки с 1 рабочим в каждой. Нижняя часть мачты шарнирно закреплена на поворотной колонке, устанавливаемой на раме автомобиля или трактора. Шарнирное соединение колен мачты и возможность поворота колонки в горизонтальной плоскости позволяют поднять и доставить, рабочих в сторону под любым уклоном от оси вращения поворотной колонки.

Подъемники имеют 2 пульта управления: в люльке и у основания мачты.

Применение смонтированного автогидроподъемника на шасси автомобиля ГАЗ:66 повышает производительность при сборе шишек сосны на лесосеменных участках в 4--5 раз, а затраты на сбор снижает в 1,5 раза.

С высоких деревьев шишки можно собирать и с помощью телескопических подъемников, предназначенных только для вертикального подъема. К ним относится подъемник ТВ-26 на базе автомашин. Мачта подъемника состоит из 5 выдвигающихся стальных труб; устойчивость вышки в рабочем положении обеспечивается выносными опорами.

Хотелось бы отметить, что общими недостатками перечисленных подъемных машин -- их плохая маневренность. Работать с этими машинами можно только в редкополнотных насаждениях, на просеках, лесосеменных участках и плантациях, при ровном рельефе местности.

Изучение работ других авторов показывает, что также можно использовать и вибрационный метод заготовки семян. Метод заключается в придании стволу дерева быстрых колебательных движений, в результате которых спелые плоды или шишки отрываются от ветвей и падают на землю или в специальные улавливатели, устанавливаемые под кронами деревьев.

Работы в филиалах показали, что отряхивание семян рекомендуется проводить в насаждениях 50-80 лет, так как с деревьев этого возраста легче стряхивать семена, чем с деревьев более старого возраста. Кроме того, в этом возрасте кора у деревьев становится достаточно толстой, чтобы можно было предохранять камбий от повреждений. В первую очередь следует собирать семена в насаждениях, которые должны поступать в рубку в ближайшие 3--4 года, отряхивание проводить в ясную, солнечную погоду в насаждениях с полнотой 0,3--0,5, дающих наибольший урожай.

Заготовка плодов и семян с лиственных деревьев можно импользовать и воздушный поток. Этот метод сбора плодов и семян заключается в отрыве их от ветвей сильной струей воздуха путем сбивания или отсасывания. Для сбора семян сконструирован и создан опытный образец сборщика семян ССМ-1, который может работать с тракторами Т-40, Т-40А, МТЗ-50, МТЗ-52, имеющими гидронавеску и вал отбора мощности (схема 1).

Схема 1. Общая схема сборщика семян ССМ-1: 1-рама; 2 -система привода; 3- вентилятор; 4- всасывающий воздуховод; 5-циклон; 6 - гибкий шланг; 7 -- наконечники

Плоды, отрываемые воздушным потоком от ветвей, всасываются через гибкие шланги с наконечниками, которыми маневрирует сборщик в кроне, транспортируются в циклон (сборник плодов) и оседают в бункере, а чистый воздушный поток через воздуховод поступает в вентилятор и выбрасывается им наружу. Производительность на сборе плодов за 1 ч чистого времени с трактором МТЗ-50-- 8,6 кг. В некоторых хозяйствах при проведении официальных, запланированных рубок могут использоваться и сбор шишек со срубленных деревьев. При сборе шишек и плодов на лесосеках должны соблюдаться элементарные требования селекции: рубка высокопроизводительных высококачественных насаждений по возможности в урожайные годы и в период заготовки семян; предварительная отметка на лесосеках минусовых деревьев, с которых запрещается сбор шишек и плодов.

3.3.3 Хранение шишек сосны

Шишки сосны обыкновенной в ГУ ГЛПР «Семей орманы» собираются в определенные сроки с привлечением местного населения и хранятся в специальных помещениях. Семена сосны обыкновенной могут храниться без заметного снижения всхожести семян в течение 4--6 лет. Хранят семена в специальных помещениях с дощатым полом.

Исследования показали, что шишки сосны ранних сроков сбора (сентябрь, октябрь) имеют влажность до 45--60% абсолютно сухой массы, поэтому их до закладки на хранение просушивают в сухую погоду на открытом месте, а в дождливую -- под навесом или в хорошо проветриваемом помещении, рассыпав слоем 0,3--0,5 м и периодически перелопачивая. Просушенные шишки можно хранить слоем не более 1,5--2 м.

В ГУ ГЛПР «Семей орманы» амбары и приспособленные помещения для хранения шишек должны отвечать следующим требованиям: иметь емкость, позволяющую хранить Шишки в количествах, обеспечивающих бесперебойную работу шишкосушилки; иметь число закромов, позволяющих хранить раздельно все поступающие партии шишек; по возможности непосредственно примыкать к шишкосушилке; хорошо проветриваться для предотвращения плесневения шишек и загнивания семян.

В амбарах большой емкости должны быть механизированы загрузка закромов, перемешивание шишек, доставка в приемное устройство' шишкосушилки.

Всесоюзным проектно-изыскательским институтом «Союзгипролесхоз» разработаны [14], и можно рекомендовать для использования типовой проект амбаров для шишек емкостью 50 и 100 т (типовые проекты № 411-1-28 и № 411-1-29). Эти амбары могут строиться в комплексе с шишкосушилкои, котельной шишкосушилки, складом лесных семян и отдельно.

Амбар емкостью 50 т имеет длину 21 м, емкостью 100 т -- длину 33,5 м; ширина амбаров 5,4 м. В амбарах имеются помещения для хранения, загрузки, сортировки и выдачи шишек и хранения тары (схема 2). Стены амбаров дощатые по деревянному каркасу. Кровля из волнистых асбестоцементных листов, полы дощатые.

Схема 2. Амбар для шишек емкостью 100 т: 1 -- барабан сортировочный; 2 -- элеватор ковшовый; 3 -- верхний ленточный транспортер; 4 -- нижний желобчатый транспортер; 5--закром

В помещении хранения шишек вдоль стен амбара расположены закрома емкостью 10 м3 каждый. Для хранения мелких партий часть закромов может быть разделена перегородками на секции.

Поступающие в хозяйство шишки выгружают в приемный бункер, имеющий наклонную плоскость дна. По ней шишки самотеком через выпускное отверстие по лотку попадают в сортировочный барабан. Барабан имеет уклон 4--5° по ходу движения шишек, частота вращения его 17 об/мин. Не отвечающие требованиям по размерам шишки и мусор собираются в ящик под барабаном. Из барабана шишки поступают по лотку в загрузочный люк вертикального ковшового элеватора, элеватором поднимаются вверх и по лотку попадают на верхний ленточный транспортер. Транспортером шишки доставляются к закромам и плужковым сбрасывателем сбрасываются по скатному лотку в закром.

Для выгрузки шишек из закромов открывают заслонки имеющихся отверстий в нижней части закромов, шишки попадают на нижний желобчатый транспортер и подаются им в загрузочный люк указанного выше вертикального ковшового элеватора, который доставляет их на второй этаж. Если амбар находится в блоке с шишкосушилкой, то поднятые на второй этаж шишки по лотку направляются на верхний ленточный транспортер и подаются

им в приемное устройство шишкосушилки на переработку. Если амбар является отдельным несблокированным зданием, то поднятые наверх шишки по лотку выгрузки направляются в автомашину.