Теплотворная способность ивовых насаждений в северной подзоне тайги

Ph.D- student

"North (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov" Russia, Arkhangelsk, Feklistov P.A.

Russia, Arkhangelsk,

Ph.D., Associate Professor "North (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov"

Russia, Arkhangelsk

THERMAL CAPACITY OF WILLOW PLANTS IN THE NORTH TAIGA SUBZONE

В следствие снижения запаса ископаемых видов топлива в мире ведется поиск возможных альтернативных источников энергии. Таковыми источниками может быть фитомасса быстрорастущих пород (ивы). Представители рода Salix L. могут давать большую продуктивность. Насаждения ивы занимают специфические места обитания: гидроморфные понижения и поймы рек. Род ивовых имеет значительное видовое разнообразие и многогранное применение ее биомассы [1]. Все компоненты фитомассы имеют большую хозяйственную ценность, что позволяет использовать ее искусственные и естественные насаждения комплексно [2]. Древесина - наиболее используемый вид биомассы для переработки в электрическую и тепловую энергию. Исследования потенциала быстрорастущих видов ивы и ее гибридов в настоящее время очень актуально в зарубежных странах (Канада, Польша, Швеция, США и др.). В связи с этим особый интерес представляет ива как растение, которое способно произрастать в условиях повышенной увлажненности и на типах почв, характеризующихся различным уровнем плодородия. Возделывание быстрорастущих древесных насаждений позволяет получать древесину, которая может быть использована как источник энергии на 4-й год после посадки плантации. Среднегодовой урожай при 4-летней ротации ивы в соответствии с результатами, достигнутыми в ряде зарубежных стран, может достигать до 10–15 т древесины влажностью 10 % с гектара (Швеция, США, Канада). [3]

При анализе энергетического потенциала к биомассе относят все формы материалов растительного происхождения, которые могут быть использованы для получения энергии. Биомассу можно сравнивать с углем. Однако зольность названных источников значительно ниже, чем угля. Обычно биомассу ошибочно причисляют к низкосортным видам топлива, однако она обеспечивает большую гибкость снабжения энергоносителями [4, 5].

Цель работы заключается в изучении теплотворной способности ивовых ценозов. Нами были заложены пробные площади на заброшенных площадях, вышедших из-под сельскохозяйственного пользования, в северной подзоне тайги ( г.Архангельск): в пойме реки Юрас (ПП1) и в осушительном канале (ПП2). В качестве объектов исследования использовались: ива прутовидная (S. viminalis L) , ива трехтычинковая (S.

triandra L.) , ива остролистная (S. acutifolia L.), которые произрастали на пробных площадях. На пробных площадях выполнена таксация общепринятыми методами, а так же определена фитомасса и взяты образцы древесины для определения заключенной в них энергии. Высушенную до абсолютно сухого состояния кору и заболонную часть древесины модельных деревьев каждого вида ивы сжигали для определения удельной теплоты сгорания на калориметре сгорания бомбовом АБК-1В.

На пробных площадях присутствует значительное количество усохших деревьев. На ПП2 отмечено их преобладающее количество – 52% (рисунок 1).

Пробные площади

■ Жизнеспособные ■ Сухие

Рисунок 1 Распределение жизнеспособных и сухих деревьев на пробных площадях, %

Исследуемые ивовые ценозы – порослевого происхождения. Возраст насаждений 4-5 лет. Суммарная фитомасса на ПП1 18,4 т/га, на ПП2 – 2,8 т/га. Следовательно, более высокой энергией роста обладают насаждения в пойме реки на окультуренных почвах.

Рассматривая энергоемкость различных видов ивы, произрастающих в естественных условиях важно отметить, что она напрямую зависит от значения фитомассы в абсолютно сухом состоянии. Большим энергетическим потенциалом в естественных ценозах обладает S. acutifolia

L., далее следует S. triandra L. Самый маленький, по сравнению с выше перечисленными, показатель энергоемкости имеет S. viminalis L. (рисунок

• 2) . У особей S. viminalis L. показатели ниже на 33%.

Рисунок 2 Средняя энергоемкость биомассы ив по видам, Дж/г

На основании проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

• 1.    Наибольшей энергией роста отличаются ивы, произрастающие на осушенной площади. Низкий уровень фитомассы на площади в осушительном канале, вероятно, связан с низкой дыхательной активностью корней ввиду их подтопления.

• 2.    В ивовых насаждениях присутствует значительное количество сухостоя.

• 3.    Наибольшим энергетическим потенциалом обладает ива остролистная. Однако наибольший вклад в фитомассу вносят ивы прутовидная и трехтычинковая.