9.2.1. Оценка потенциала биомассы в лесах

Валовый (теоретический) потенциал энергии лесной биомассы включает в себя энергию биомасс растущих деревьев, напочвенного покрова, сухостоя и стволового кондиционного валежника годичной расчетной лесосеки территории (республики, области, района, участка леса). годичная расчетная лесосека, определяемая органами управления лесного хозяйства и утверждаемая в установленном порядке, включает объемы рубок главного пользования и ухода за лесом, учитывающие лишь часть лесной биомассы, поступающей в рубки в соответствии с лесным законодательством, а именно - объемы стволовой древесины без учета коры и других фракций биомассы лесных биоценозов. Вало­вый потенциал учитывает все фракции лесной биомассы - стволовую древесину, кору ствола, корни, а также сухостой с напочвенным покро­вом и стволовым валежником.

Система Государственного учета лесов ориентирована преимуще­ственно на определение качественных и количественных характери­стик стволовой древесины растущих деревьев (измеряемых в плотных кубических метрах без учета коры). Древесина, главным образом, идет на механическую и химическую переработку, т. е. не на энергетиче­ские нужды. Объем древесины используется в качестве количествен­ной единицы измерения. Это наиболее доступная, удобная и точная характеристика.

основной энергетической характеристикой топлива, в том числе биомассы как местного топлива, является теплотворная способность (МДж/кг, ккал/кг). Вся энергия, накопленная в процессе фотосинтеза в однородных по свойствам фракциях биомассы лесных древостоев, может оцениваться по формуле

Eijk = Vijk ' bijk ' QBijk, (9.1)

где Vijk - объем биомассы фракции i породы J возраста к, м3; bijk - плотность абсолютно сухой биомассы фракции i породы J возраста к, кг/м3; Q‘gijk - высшая теплотворная способность на сухую биомас­су[5], ккал/кг.

Оценка теплотворной способности на абсолютно сухую биомассу предпочтительнее, чем на рабочую, так как относительная естественная влажность фракций древесной фитомассы колеблется от 46 до 65 %, а в процессе технологической переработки - от 20 до 80 %. В процессе переработки и сжигания по различным технологиям их влажность мо­жет снижаться до 5-10 %.

Кроме того, теплотворная способность на горючую биомассу раз­личных фракций легко вычисляется по формуле Д. И. Менделеева и дает незначительные, в 1-2 %, отклонения от экспериментальных дан­ных, полученных калориметрическим методом. Это обусловлено ста­бильностью элементного химического состава фракций лесных био­ценозов. При этом удельные теплотворные способности на сухую и горючую массу основных древесных фракций древостоев различаются лишь на величины второго порядка малости, так как зольность дре­весины ствола и сучьев основных древесных пород лежит в пределах 0,2-0,5 %, т е. принимается Qг = QC.

Наконец, в лесоведческой литературе из-за колебаний естествен­ной влажности все весовые соотношения фракций даются в процентах на сухую массу, полученную выпариванием образцов при температуре 105 °С.

вследствие этого для биомассы ствола породы j возраста k можем записать:

Еф = Уф • bcjk • Qj, (2)

Тогда, взяв из имеющихся опубликованных данных численные зна­чения сухой массы фракций и их отношение к сухой массе ствола, по­лучим запас энергии в каждой фракции древостоев по формуле:

Eijk = Vcjk ' bcjk ' Qjk ' a '

где ac и ai - процентное отношение биомассы древесины стволов и других фракций к полной фитомассе древостоя; Vjk - объем стволо­вой древесины породы j возраста k ; bjk - плотность сухой биомассы стволовой древесины породы j возраста k. Объем стволовой древеси­ны определяется по данным учета Гослесфонда.

Доля абсолютно сухой биомассы фракций в полной биомассе раз­нопородных древостоев для преобладающих типов лесов приведены в табл. 30. По ним определяются энергетические характеристики фрак­ций биомассы лесов.

В табл. 31 приведены относительные абсолютно сухие массы фрак­ций спелых и перестойных древостоев, идущих в рубку главного поль­зования.

Удельная масса фракций древостоев, отнесенная к 1 м3
стволовой древесины, т/м3

Для всей фитомассы древостоя в среднем можно принять: для со­сняков - 0,637; для ельников - 0,759 и для березняков - 0,786.

Чтобы определить удельный валовый потенциал энергии абсолютно сухой биомассы фракций, отнесенных к одному плотному кубическому метру стволовой древесины (табл. 33), необходимо соответствующие данные табл. 31 перемножить с соответствующими данными табл. 32 и разделить на 1 000.

Удельный валовый потенциал энергии абсолютно сухих фракций лесной

биомассы (Гкал/м3 стволовой древесины), e..

и

Пользуясь данными табл. 32, можно, зная стволовой объем древо - стоев (идущих в рубки главного пользования), их породный состав, определять суммарно или дифференцированно по фракциям валовую, теплотворную способность сухой биомассы растущих деревьев в дре­востое (табл. 34, табл. 35).

принята на уровне теплотворной способности ствола [саплин, л. А., Шерьязов, с. к.,

Площадь государственного лесного фонда Дзержинского района на конец 01.01.2007 г. составляет 24263 га, покрытая лесом - 20 484 га, средний запас насаждений - 237 м3/га. Всего спелого леса на корню насчитывается около 370,6 тыс. м3 (7,64 % от общей площади лесно­го фонда). До 58,3 % видового состава лесов представлено хвойными породами, 38,9 % - мягколиственными, 2,8 % - твердолиственными. Средний возраст древостоя - 49 лет, а для кустарника - 15 лет. По запасу основных деревообразующих пород преобладают средневозростные - 68,94 %, приспевающие - 19,46 % и 3,96 % для молодняков, которые по площади соответствуют 65,54 % для средневозрастных, 14,86 % - приспевающих, 13,42 % - молодняков и 6,1 % - спелых и перестой­
ных. Продуктивность леса является высокой и составляет 17 742 га или 86,61 % от общей площади покрытых лесом земель (табл. 36).

на территории глху Минского лесхоза в Дзержинском районе при рубках главного пользования за 2007 г. добыто более 6052 м3 ликвид­ной древесины (рис. 156).

в 2007 г. было вырублено 6 552,32 м3 древесины, что в 1,08 раза меньше по сравнению с 2006 г. и 1,05 раза - в 2005 г. По сравнению с 2005 г. доля деловой древесины увеличилась в 1,66 раза - 2006 г. и в 1,64 раза - 2007 г. Доля ликвидной древесины по отношению к общей массе составляет 92,37 % в 2007, 94,99 % в 2006 и 91,72 % в 2005 г.

При рубках промежуточного пользования (санитарных, рубках ухо­да и др.), а также при лесовосстановлении на территории района в 2007 г. было добыто 301,39 м3 общей массы древесины, что в 2,03 раза мень­ше, чем в 2006 г. Доля ликвидной древесины в 2006 и 2007 г. составляет 98 % (рис. 157.)