Открыть меню

Источники энергии – Лес (Древесина)

Источники энергии – Лес (Древесина)Более ста лет главным источником для промышленного получения органических веществ служила каменноугольная смола, образующаяся при коксовании каменных углей. Много химических продуктов поставляет лесохимия.

Перегонка древесины

При нагревании древесины без доступа воздуха происходит обугливание; при этом обра-зуется древесный уголь, смола и летучие продукты. Древесный уголь идет в доменное производство, а также для изготовления активированного угля; смола или деготь — на приготовление флотационных масел и других продуктов, а летучие вещества, конденсирующиеся в виде дегтярной воды, используются для выделения из них метилового спирта, уксусной кислоты, ацетона.

Углежжение — сухая перегонка запасов древесины дерева — известно с незапамятных времен. Сначала дрова обугливали в кучах, покрытых слоем земли, потом в примитивных печах. При этом все ценные летучие продукты терялись. Теперь процесс перегонки древесины ведется в металлических печах — ретортах, куда вкатываются вагонетки с дровами. Летучие продукты полностью улавливаются. По окончании процесса из реторт выкатываются вагонетки с углем. Миллионы кубических метров дров, главным образом березовых и осиновых, ежегодно превращают в уголь.

Живица

Другой лесохимический источник органических продуктов — живица хвойных деревьев, главным образом сосны. Ствол и ветви сосны имеют систему так называемых смоляных ходов, заполненных жидкой смолой. При ранении дерева липкая смола затягивает рану и защищает его от проникновения насекомых, микроорганизмов и т. п. Чтобы получить сосновую смолу, на дереве делают специальные надрезы — карры, из которых постепенно вытекает светло-желтая липкая, приятно пахнущая смола — живица. На воздухе она постепенно густеет и темнеет. Из живицы перегонкой получают скипидар и канифоль, используемые для различных технических целей.

Главные продукты химической переработки древесины — это целлюлоза и бумага. В отличие от углежжения здесь используется хвойная древесина, в основном еловая. Часто сырьем для производства целлюлозы служат отходы разных видов древесины с лесопильных заводов. Целлюлоза нужна для изготовления искусственного шелка (вискоз-ный и ацетатный шелк), нитроцеллюлозы (для производства кинопленки), пироксилина (взрывчатое вещество, из которого изготовляют бездымный порох). В последнее время быстро развивается производство спирта из древесины.

Много других видов растительного сырья применяют для получения органических веществ. Из сахарной свеклы или сахарного тростника получают сахар, из семян масличных растений — подсолнечника, льна, хлопка, кукурузы — добывают растительные жиры, из эфироносных и душистых растений, таких, как мята, анис, миндаль, жасмин, получают пахучие масла для парфюмерии, из каучуконосных деревьев, разводимых в Южной Америке, в Индонезии и в других тропических странах, — каучук, из дубильных растений — дубильные экстракты для выделки кож, и т. п.

В жаркий солнечный день после утомительной ходьбы на солнцепеке по полям хорошо оказаться в зеленой сени дубравы. Приятная прохлада внезапно охватывает вас, и легкий полумрак под пологом леса кажется особенно контрастным после яркого солнечного света. Каждый поворот тропинки открывает перед вами пейзажи один прекраснее другого.

Леса и их экология не только украшают Землю и учат человека понимать прекрасное, они смягчают суровый климат, поят водой реки, служат жилищем зверю и птице, являются кладовой богатств, которые трудно перечислить. Лес — это могучая машина, преобразую-щая энергию солнца в насущные продукты нашего существования.

Почти вся северная половина нашей страны покрыта лесами. В Сибири преобладают светлохвойные леса — тайга. В Европейской части тайга выражена слабее. Здесь хвойные леса недалеко простираются на юг и сменяются переходной зоной — так называемыми смешанными лесами, где уже встречаются деревья лиственных пород: дуб, липа, клен, ясень, граб. Еще далее к югу широколиственные леса образуют зону дубрав, характерная порода которых — дуб.

Широколиственный лес

Дубравы широкой полосой вливаются с запада в Европейскую часть России. Эта полоса постепенно суживается и за Урал уже не переходит. Лишь в некоторых районах Алтая можно найти небольшие островки широколиственного — липового — леса. Такое распространение широколиственных лесов объясняется тем, что по мере продвижения вглубь континента климат становится суше и холоднее, а широколиственные породы не переносят резко континентального климата. Дуб и липа являются источниками ценных пород древесины. Вырубка леса дубовых пород из-за широкого использования древесины дуба в производстве мебели и т.п., привела к тому, что значительные площади дубовых лесов оказались сведены. Интересно, что во времена строительства московского кремля вокруг столицы шумели дубы, а сам кремль был построен из дубовых бревен. Вырубленный лес превращался в пашни, которые при подсечно-огневом земледелии постоянно требовалось переносить на новое место. Так все леса дуба были вырублены, а с ними закончилась и дубовая древесина, заготовку которой теперь приходится вести там, где дубравы еще остались.

На востоке, вблизи Тихого океана, климат влажный и теплый. Здесь, в Приамурье, Приморье, в Уссурийском крае, также есть широколиственные леса. Их, видовой состав гораздо богаче, чем состав европейских лесов.

Наши дубравы относятся к группе летне-зеленых лесов умеренного климата. Летне-зеленым лесам необходимы для их развития особые климатические условия. По крайней мере 4 месяца в году температура воздуха должна быть выше +10°. Средняя температура самого теплого месяца от +13 до +23°, а самого холодного — не ниже —12°. Наибольшее количество осадков должно выпадать в теплое время года.

Такие климатические условия определяют общие для всех широколиственных пород черты строения и развития. Деревья покрыты листвой лишь летом. Стволы и ветви защищены от зимних холодов достаточно толстой корой, а почки у большинства пород — смолистыми чешуями. Общая поверхность листьев дерева огромна. Листья нужны ему не только для улавливания солнечной энергии и выработки органического вещества. С их поверхности беспрерывно испаряется вода, а это поддерживает в тканях дерева постоянное движение соков от корней к листьям. Корни поглощают из почвы воду и питательные вещества. Вода испаряется, а питательные вещества остаются в дереве и будут усвоены им для роста и развития. Излишние и ненужные дереву минеральные вещества, взятые им из почвы, скапливаются в листьях и при листопаде возвращаются обратно.

Листопад в нашем климате — необходимый для жизни дерева естественный процесс. Из холодной зимней почвы корни не могут всасывать воду, а листья, если они останутся на зиму, будут продолжать испарять влагу. В результате дерево неминуемо засохнет. Кроме того, на облиственной кроне задержится огромная масса снега, и дерево под его тяжестью сломается. Сбрасывая осенью листья, дерево подготавливается к зимовке.

Еще задолго до листопада в основании листового черешка появляется разъединяющий слой клеток. Связь листа со стеблем становится очень непрочной, и осенью даже легкий порыв ветра срывает лист. Листопад у каждого дерева совершается по-своему. Деревья одной породы, иной раз стоящие рядом, сбрасывают листья не одновременно. А у дуба даже есть две формы: дуб летний осенью обязательно сбрасывает листья, дуб зимний иногда остается на зиму покрытым сухими листьями.

Дуб является источником ценной породы древесины, заготовка и переработка которой всегда являлась прибыльным делом. Поэтому с давних времен площади дубовых лесов постоянно сокращались. Дубовый лес – необычен. В дубравах затенение не так сильно, как, например, в еловом лесу. Дуб более светолюбив, чем ель. Кроны дубов не смыкаются плотно и образуют сравнительно разреженный полог. Широколиственный лес отличается от хвойного сложным, ярусным строением. Еловый или сосновый лес обычно состоит лишь из одного яруса деревьев одинаковой величины и возраста. Подлеска в настоящем еловом лесу не бывает.

В лесах же из широколиственных пород обычно три яруса деревьев и кустарников. Под кронами крупных деревьев — дубов, кленов (остролистных и полевых), вязов, ильмов, ясеней — произрастают деревья меньше (второй) величины: черемуха, клен татарский, боярышник, дикие яблони и груши. А под ними растет подлесок — крупные кустарники: орешник-лещина, европейский и бородавчатый бересклеты, волчьи ягоды, жимолость, крушина, калина. Кроме этих трех ярусов деревьев и кустарников, в дубраве можно различить три, а то и четыре яруса травянистых растений.

Сосновый хвойный лес

В ельнике или в сосновом бору почва часто покрыта мхом. Подстилка из опавшей хвои мешает ему расти. В широколиственном лесу напочвенный слой из опавших листьев рыхлый и толстый. На нем мхи не могут расти, поскольку их заглушают травы. В таком лесу мох встречается лишь на пнях или поваленных стволах.

Опавшие листья — ценное удобрение. За год гектар дубравы получает более пяти тонн отпад (листья, мелкие веточки и т. д.), а это равно примерно 500 кг золы. Кроме того, отпад утепляет почву, и зимой она не промерзает. Этот прекрасный запас создает в широколиственных лесах условия для произрастания многоярусной травянистой растительности.

В хвойном лесу вместо травы растут невысокие кустарнички. Их побеги сбрасывают осенью листву и на зиму не отмирают. Сосновый хвойный лес является источником ценной хвойной древесины, применяемой при изготовлении бумаги.

Растения и экология леса

В широколиственном лесу побеги многих травянистых растений отмирают осенью и даже в начале лета, а весной развиваются из подземных запасающих органов — луковиц, клубней и корневищ. Некоторые травянистые растения сбрасывают листья не осенью, а весной, при появлении новой листвы. У листьев злаков других травянистых растений лиственного леса более широкие листовые пластинки, чем у родственных им видов, растущих на лугу или на болоте.

Еловый, или сосновый хвойный лес, когда в него ни придешь, всегда одинаков — как говорится, «и зимой и летом — одним цветом».

Вид и экология лиственного леса беспрерывно меняется. Вот сошел последний снег, бурая лесная почва покрыта слоем перегнивших листьев, опавших в прошлом году. А дня через три она оденется нежной зеленью первых весенних растений. Вскоре появятся и цветы. Кое-где в оврагах еще лежит снег, а рядом расцветают желтые или сиреневые хохлатки, золотистые ветреницы, чистяк, желто-цветные гусиные луки, голубые пролески, синяя медуница, малиновый сочевичник.

Все эти многолетние растения называются эфемероидами. Ранней весной они образуют в лесу пестрый цветущий ковер. Но уже в начале лета, когда деревья покрываются листвой и лесная почва затенится кронами, надземные части эфемероидов отмирают. Их подземные органы уже запаслись питательными веществами, к осени на их корневищах разовьются зимующие почки; из этих почек весной следующего года вновь появятся побеги.

В окраске весенних лесных цветов преобладают желтые, розовые и голубые тона. Они издалека видны опыляющим насекомым — шмелям и бабочкам. У некоторых растений леса, цветущих весной, изменяется окраска цветков. Когда цветки медуницы и сочевичника только что распустились, они ярко-розовые; опыленный цветок становится лиловым, а затем синеет. Это происходит потому, что кислая реакция клеточного сока после опыления цветка сменяется на щелочную. Насекомые отличают опыленные цветки по окраске и уже не посещают их.

Вскоре после появления первых весенних цветов начинает зеленеть орешник и кое-где выделяются его буро-желтые сережки. А через несколько недель распускаются листья дуба. Травяной покров становится еще ярче и зеленее. Зацветают деревья и кустарники. Черемуха покрывается кистями цветов, далеко разливая в весеннем воздухе сильный аромат.

Наступает лето. Деревья и кустарники полностью одеваются в зеленый наряд. В лесу усиливается затенение. Яркие весенние цветы отцвели. У большинства растений леса, цветущих летом, например у звездчатки, цветки белые. Опыляются они преимущественно мухами.

Растительность леса

Ближе к осени отцветают все лесные растения. На зеленом фоне листвы выделяются лишь яркие ягоды кустарников да разноцветные шляпки грибов. Но вот наступает осень. Ли-стья деревьев и кустарников становятся золотисто-желтыми и багряными, а травянистая растительность леса — соломенно-желтой. Недолог этот красочный осенний убор леса. Ветер и дождь оборвут последние листья, и оголенная дубрава станет светлой и прозрачной.

Зимой лес покрыт толстым слоем снега. Жизнь растений леса замирает. Но, раскопав снег, можно увидеть: то там, то здесь сквозь слежавшуюся листву пробиваются белесоватые ростки. И в каждом ростке можно различить будущие листочки, слившиеся со стеблем, и даже бутоны цветков. Под снегом растение не только живет, но и растет. Ближе к весне ростки эти станут значительно больше. А перед самым стаиванием снега, под его уже неглубоким слоем, ростки весенних растений начинают зеленеть, а бутоны — окрашиваться.

Подстилка из опавших листьев создает в лесной почве много перегноя и покрывает ее, как теплым одеялом. Толстый слой снега также способствует утеплению почвы. Все это позволяет растениям-эфемероидам развиваться даже под снегом. Но подснежное развитие свойственно только той растительности леса, у которой есть зимующие органы, накапливающие за лето питательные вещества. У чистяка и хохлатки есть клубни, у пролески и гусиного лука — луковицы, у ветреницы и медуницы — корневища. Но не все растения леса, имеющие такие органы, развиваются под снегом. Например, у ландыша и вороньего глаза тоже есть зимующие корневища, но они начинают расти лишь после того, как снег окончательно сойдет. Растения, начинающие свое развитие под снегом, более полно и продуктивно используют короткий весенний период. Эфемероидам для их развития — роста, цветения и плодоношения — нужен свет. В дуб-раве до появления листвы на кронах много света. Осенью в широколиственном лесу так же светло, как и весной. Но эфемероиды осенью не растут и не цветут. Для развития их запасающих органов нужен период охлаждения, который они проходят в первую половину зимы. Если луковицу или корневище эфемероида внести осенью в теплицу, они весной не дадут ростков. Если же их продержать 2—3 месяца при температуре около нуля и лишь потом внести в теплицу, они сразу пойдут в рост.

Почти одновременно с первыми весенними цветами в дубраве цветет орешник. На деревьях и кустарниках еще нет листвы, и ветер свободно проникает в дубраву. Орешник опыляется ветром, потому и расцветают в это время буро-желтые сережки его тычиночных (мужских) цветков и пурпурные рыльца — женских. Большинство остальных кустарников цветет уже после того, как покроется листвой. Их цветки опы-ляются насекомыми, а в густой тени леса для насекомых наиболее заметен белый цвет. Поэтому у большинства кустарников широколиственного леса белые цветки — у жимолости, черемухи, калины, рябины, боярышника. Из древесных пород раньше всех в дубраве зацветает опыляемая ветром ольха.

Сравнительно рано зацветает и главная порода широколиственного леса — дуб. На нем одновременно появляются и молодые листочки, и цветки. Мужские цветки, мелкие и невзрачные, собраны в соцветия — сережки. Они образуют большое количество суховатой пыльцы, легко переносимой ветром. Неподалеку от мужских сережек расцветают и женские цветки, сидящие по два, по три на длинных красноватых стебельках. После оплодотворения завязь женского цветка разрастается, образуя плод — желудь. Поспевают желуди в сентябре, а прорастают весной. В это время под дубом в опавшей листве можно найти много проростков. Когда стебелек вытянется на несколько сантиметров и у проростка разовьется мощный корень, кончики корня будут оплетены нитями гриба.

Как определить, сколько лет дереву? Ученые сконструировали особый буравчик, с помощью которого можно с поверхности до середины дерева вынуть тонкую пластинку, пройдя через все годичные кольца и, таким образом, не срубая дерева, и не вмешиваясь в экологию леса, подсчитать его возраст.

В разгар лета цветет липа. Она опыляется насекомыми, которых привлекают ее душистые цветки, собранные в щитковидные соцветия.

Плоды многих широколиственных древесных пород, в том числе липы и клена, распространяются ветром и для этого имеют особые приспособления — летучки, крылатки и т.п. Прорастают семена древесных пород ранней весной. Крылатка клена, еще лежащая на тающем снегу, уже может образовать корешки, а как только снег сойдет, начинают развиваться и семядоли.

У основания ствола дуба, березы и некоторых других древесных пород в большом количестве образуются так называемые спящие почки. Если дерево повреждено, сломано ветром или спилено, из этих спящих почек появляются побеги — пневая поросль. Из такой поросли вырастают новые деревья. На месте вырубленного леса иногда возникает лес порослевого происхождения. С хозяйственной точки зрения он мало ценен, так как дает рыхлую, не ровную древесину.

Березовый лиственный лес

Кроме широколиственных лесов, в России часто встречаются леса мелколиственные. Основные породы в них — береза осина. Обычно березовый лиственный лес, называемый мелколиственным, возникает на месте сведенного хвойного, поэтому его называют вторичным лесом. Береза — дерево пионер. Она первая быстро захватывает освободившиеся от ели площади. Выгоревшие или вырубленные участки ельника, как правило зарастают березами или осинами, а под кронам зрелого березняка обычно растут молодые ели, Постепенно они перерастают березы, заглушают их, и снова восстанавливается хвойный еловый или сосновый лес – источник хвойной древесины. На юге лесной зоны, например Западной Сибири, березовые леса первичны. В этих местах климатические условия не благоприятствуют развитию хвойных и широколиственных пород.

Другие мелколиственные деревья — тополь, серая ольха, осина — размножаются корневыми отпрысками. Корневая поросль появляется из почек, возникших на корнях деревьев. Поэтому так густы и непроходимы порослевые леса — ольшаники, осинники и молодые тополевые леса. Лиственные древесные породы широко используются в озеленении городов, в создании зон отдыха, парков, лесозащитных полос.


Просто о сложном – Источники энергии – Лес (Древесина)

  • Галерея изображений, картинки, фотографии.
  • Лес (Древесина) как источники энергии – основы, возможности, перспективы, развитие.
  • Интересные факты, полезная информация.
  • Зеленые новости – Лес (Древесина) как источники энергии.
  • Ссылки на материалы и источники – Источники энергии – Лес (Древесина).

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

© 2017 Чистая энергия · Копирование материалов сайта без разрешения и установки прямой обратной ссылки запрещено.