Особенности и практические свойства древесины лиственницы

Рельеф и климат

В тайге преобладает равнинный рельеф, однако природная зона покрывает и горные системы. В Евразии горно-таежный рельеф представлен Восточными и Западными Саянами, хребтами Черского, Верхоянского и Сунтар-Хаята, горами Сихотэ-Алиня. В Канаде бореальные леса расположены на севере Аппалачи, Скалистых гор и Кордильер.

Почвы тайги не отличаются плодородием и разнообразием. Из-за опавших иголок хвойных деревьев почвенный состав окисляется, что также сказывается на его качестве.

Основные типы таежных почв:

• подзолистые, распространенные в тех местах, где нет многолетней мерзлоты,
• глееземы — встречающиеся на севере тайги,
• мерзлотно-таежные, расположенные в Сибири и северной части Дальнего Востока.

Почвенный покров расположен тонким слоем из-за сильных холодов. Также для почвы таежной зоны характерна многолетняя мерзлота, особенно в северных районах.

Тайга расположена в субарктическом и умеренном климатических поясах. Зима — долгая и суровая, в течение полугода температура отрицательная. Для западной части природной зоны характерен мягкий морской климат с теплой зимой (-10° С) и прохладным летом (+10° С). На востоке климат становится резко-континентальным, с морозной длинной зимой, когда средняя температура может достигать -40° С, и коротким теплым летом.

Осадков выпадает много, в среднем за год может выпасть от 200 до 1000 мм. При этом испариться они не успевают, поэтому тайга изобилует болотами, озерами и реками.

Как маркируются пиломатериалы

Порядок маркировки древесины заключается в последовательности нанесения характеристик, определяющих параметры качества и прочности.

По очередности записываются:

• тип пиломатериала (доска, брус, брусок);
• сорт (цифра 1, 2, 3, 4, 5);
• название дерева или породы (сосна, ель, хв. (хвойные));
• стандартные размеры: толщина и ширина (32 × 100, 100 × 250). Для необрезных досок ширина не указывается;
• наименование стандарта (обычно ГОСТ 8486-86).

Так осуществляется автоматическая маркировка торцов пиломатериалов:

Существует большое число пиломатериалов, имеющих более сложный профиль и применяющихся при отделке сооружений. Основой любого здания всегда являются исходные доски и брусья, используемые на начальной стадии конструирования и при сборке составных изделий. Выбор материала определенного сорта помогает обеспечивать требуемое качество зданий и покрытий, необходимое для их полноценной и длительной эксплуатации.

Сосна

Сосна – также часто встречающееся дерево в России. В народе сосновый лес называют бором или «сосёнками». Встречаются такие часто.

Благодаря полной голости ствола сосны – любимицы парков. Обычно ветки сосредоточены у верхушки, поскольку дерево светолюбиво, и такая организация позволяет каждому получать «свою долю».

Существовать в лесу с другими породами дерево может редко. Оно относится к медленно растущим, потому быстро вытесняется. Из хвойных способно ужиться с елями (при условии, что соотношение имеет перевес в сторону сосновых).

Высотой сосны достигают до 45 метров, а толщиной ствола превосходят лиственницы – больше метра, иногда доходит до двух. Срок жизни – около 300 лет, рекордсменами считаются объекты от 400 лет.

К качеству почвы порода непривередлива. Подойдет засушливая, неплодородная. Растение распространено по всей территории страны и за ее пределами, отлично выносит мороз.

Крону составляет жесткая, твердая хвоя, которая на зимний период не опадает.

Также в сосновом растении находится множество смолы, которую используют для изготовления лекарств, бытовых настоек (скипидар), в качестве природного клея. Она обладает приятным хвойным запахом, который полезен в новогодний период (вместо ароматных еловых вервей допустимо использование сосновых).

Пиломатериалы на сосновой основе недорогие, при этом достаточно качественные, экологически чистые. Также они обладают уникальным цветом, прочностью.

Сосна

Как правильно ухаживать?

После посадки в течение 7 дней нужно поливать лиственницу специальным стимулирующим средством для правильного корнеобразования. Этот этап ухода нельзя пропускать.

В течение первого года после посадки (с февраля до апреля) следует накрыть лиственницу особой сеткой для защиты от тени (полотно не подойдет). В первый год много питания растение получить не сможет по причине урезанной системы корней, из-за чего хвоинки могут получить переосушение под действием весеннего солнца. У хвойных деревьев испарение из хвои осуществляется на протяжении всего года, а когда по весне система корневищ еще остается замерзшей, а солнце при этом оказывается довольно жарким, произойдет неизбежное пересушение. В этот период надо оттаять земляной ком под растением, чтобы оно могло питаться влагой. В итоге полив хвойных следует начинать с 15 марта.

Надо использовать только теплую воду. От ствола нужно убирать скопившийся снег, чтобы земля оттаяла как можно быстрее.

Какой может быть плотность леса

У разных пород деревьев примерно одинаковый состав, поэтому в сухом виде абсолютный удельный вес для всех будет условно одинаковым. Его среднее значение – 1,54 (безразмерная величина). Но в таблице плотности древесины для разных пород приведены свои числа. Дело в том, что в совершенно сухом состоянии измерить абсолютный параметр практически невозможно. Для этого необходимо полностью избавиться от влаги в исследуемом образце, устранить воздушные пустоты. На практике, как оказалось, параметр зафиксировать сложно, да и для расчетов он непригоден.

Для определения плотности пиломатериала более подходит расчет его удельного веса.

На него влияют:

• влажность;
• пористость пород.

Удельный вес древесины имеет вид среднего значения расчетов плотности в разных ее состояниях. В источниках этот показатель может незначительно отличаться. Разница обусловлена изменением уровня влаги внутри ствола. Чтобы не возникало путаницы, мы представляем таблицу со средними значениями удельного веса при каждом отдельном уровне влажности разных пород древесины в порядке возрастания показателей.

Таблица плотности дерева различной влажности (кг/м3)

Обычно табличное значение плотности бруса и других пиломатериалов измеряется при влажности 12%. В зависимости от полученной величины, породы деревьев делят на 3 группы:

1. С малой объемной массой (менее 540 кг/м3). К ним относятся деревья хвойных пород: сосна, ель, пихта, кедр и некоторые лиственные. Это все виды ольхи, тополь, липа, осина, каштан.
2. Со средним удельным весом 550–740 кг/м3: бук, вяз (карагач), лиственница, все виды клена, рябина, яблоня, ясень.
3. С высоким уровнем плотности свыше 750 кг/м3: береза, дуб (араксинский, каштанолистный), граб, кизил, фисташка.

Разумеется, это неполный список пород. По указанным значениям плотности древесины в таблице можно определить принадлежность вида к группе.

В любом пиломатериале есть вода. Её количество в основном и определяет плотность бруса и другого сырья: чем больше влаги в изделии, тем выше показатель веса в измеряемом объеме.

Удельный вес древесины в таблице приведен в средних значениях, поскольку количество влаги в одном объеме постоянно меняется – это относительная величина.

Изменения происходят из-за:

• внешних погодных условий (дождь, туман, снег);
• антропогенного фактора (намокание вследствие деятельности человека).

Таким образом, совершенно сухой доска практически не бывает. Влажность древесины всегда выше 0%. Определить этот показатель можно с помощью специального прибора – влагомера.

Средний удельный вес является основной характеристикой сырья при проведении расчетов, поскольку величина заключает в себе усредненную оценку испытаний пиломатериала в разных состояниях водонасыщения.

По законам физики, расчетная плотность напрямую связана с прочностью материала: чем выше удельная масса объема изделия, тем большую нагрузку он сможет выдержать. Это правило распространяется и на древесину.

Рассмотрим на примере:

• Дуб обладает большим удельным весом и славится своей надежностью и долговечностью. У него почти отсутствуют пустые поры, весь объем заполнен крепкими древесными волокнами и влагой. Из дуба изготавливают несущие конструкции домов и промышленных объектов. Древесина с высоким удельным весом жесткая, практически не гнется.
• Кедровый и березовый брус отличается малым объемным весом, потому их не используют для создания несущих элементов остова конструкций. Эти породы подходят, скорее, для отделочных работ, где нагрузка на изделия минимальная. Древесина с малой пористостью пластична, поддается изгибу.

Теплопроводность:

Этот показатель важен для выбора дерева при заготовке дров. Зависимость прямая: чем выше показатель плотности, тем больше в чурках топлива, тем дольше они будут гореть. Древесные породы с высоким значением отношения массы к объему называются твердым топливом. Они долго горят, дают хороший жар, но из-за плотной структуры трудно колются. Преимущество дров и топлива из легких пород деревьев – их податливость в распиле и рубке, но они имеют сравнительно небольшой запас энергии. Гореть поленья будут значительно меньшее количество времени.

Сорта деревьев

Характеристики и внешний вид дерева зависит от породы. В природе встречается более 20 сортов, при этом 14 растет на территории России. Даурская лиственница является самой популярной. Морозоустойчивая культура нетребовательна к качеству грунта, развивается везде, кроме затопляемых земель.

Популярный сорт дереваИсточник сfermilon.ru

Сибирская порода занимает 15% от общего объема деревьев. Сорт легко узнать по веткам, отходящих от ствола под углом в 90 градусов. Концы плетей плавно изгибаются к небу. Неприхотливая лиственница растет даже в черте города. Полезными являются все части дерева:

• кора;
• древесина;
• смола;
• хвоя.

Европейская порода растет в Западной и Центральной частях материка. Самые высокорослые виды разрастаются до 50 м, хотя в России из-за климата едва достигают 25-30 м. Растения применяют не только в деревоперерабатывающей промышленности, но и для озеленения ландшафта. 

Среднерослый видИсточник newderevo.ru

Японскую лиственницу можно встретить не только на островах, но и в Корее. Максимальная высота – 35 м. Аккуратные деревца применяют только в декоративных целях. Осенью зеленые иголки приобретают насыщенно-желтый цвет.  

Дерево с желтой хвоейИсточник zen.yandex.com

Последствия ошибочного определения

При строительстве бревенчатых домов иногда застройщики допускают ошибки из-за незнания веса лесоматериала, используемого для возведения сруба. Они приводят к негативным результатам при реализации проекта дома от снижения его прочности и долговечности до создания опасных условия проживания людей.

Основные последствия при неправильном установлении веса бревен:

1. Неверный расчет нагрузки, выбор конструкции и размеров фундамента. Например, при выборе винтового свайного фундамента, в результате ошибки неправильно будет выбран диаметр свай, их количество, схема расположения и глубина залегания. В результате «провисают полы» и сокращается срок эксплуатации здания.
2. Неправильно будет выбран брус для обвязки свай.
3. Неправильно будет выбрана глубина залегания фундамента.
4. Неправильно может быть подобрана техника для транспортировки груза и погрузочно-разгрузочных операций.
5. Удорожание строительства на транспортные расходы.
6. Покупка бревен низкого качества.

Лесная зона смешанных пород

Южнее тайги начинаются смешанные леса, которые протянулись широкой полосой на Русской равнине и более узкой в Западной Сибири. Они образованы как хвойными, так и лиственными деревьями.

Здесь теплое и более продолжительное лето (длится около 4 месяцев), в июле температура достигает 20 градусов. Зимняя температура не превышает -25. Снег ложится равномерно на всей территории биокомплекса. Более мягкий климат и достаточное количеством осадков (500−800 мм в год) способствуют полноценному развитию лиственных пород деревьев и другой растительности, которая представлена несколькими ярусами:

1. Верхний ярус составляют самые высокие деревья (от 18 до 30 метров). Это ель, сосна, дуб, клен, бук.
2. Под ними идёт ярус небольших или молодых деревьев. К ним можно отнести березу, дикую яблоню, грушу, рябину.
3. Ещё ниже — кустарниковый ярус. Это может быть калина, шиповник, боярышник, малина.
4. Далее идёт ярус из трав (земляника, папоротник, медуница) и грибов.
5. Самый нижний ярус составляют мхи и лишайники.

Лиственница сибирская

Лиственница сибирская является хвойным деревом соснового семейства из рода лиственниц, её название на латинском языке звучит, как Larix Sibirica. Высотой эти гиганты вырастают до 40- 45 м, а диаметр ствола может достигать 180 см, но чаще всего около одного метра. У молодых деревьев крона, как правило, имеет форму конуса, но с возрастом приобретает более округлые формы. Ветви лиственницы обычно раскидисты: под углом 90° растут от ствола, а затем делают изгиб наверх.

Ствол лиственница сибирская имеет прямостоящий, в молодом возрасте кора, как правило, гладкая, светлая с красивым песочным или сероватым оттенком, по мере взросления дерева кора утолщается до 25 см, трескается, немного темнеет. Древесина лиственницы очень ценится ввиду высокой прочности и стойкости к гниению, цвет ядра она имеет буровато-красный с тонкой белесой заболонью. Толщина коры служит своеобразным щитом, защищая дерево от неблагоприятных внешних факторов: мороз, огонь.

Ветки с наличием побегов 2-х типов: 1. Длинные – однолетние. На них хвоя располагается одиночно, спиралевидно. Цвет таких побегов, как правило, желто-зеленый. 2. Короткие – многолетние. Хвоя на таких побегах имеет пучковое расположение. В каждом таком пучке находится от 30 до 50 штук хвои. Срок жизни многолетних побегов варьируется от 10 до 12 лет, затем они отмирают. Окрас их серо-желтый.

Почки у лиственницы сибирской имеют желтовато-бурый или красно-бурый цвет и форму ширококоническую. Покрыты они чешуйками, по структуре смолистые. Хвоя в основном мягкая, узкая, достигает в длину 3-4 см. Окрас хвои яркий зеленый, с характерным сизым налетом, с двух сторон имеются ряды устьиц.

Корневая система сибирских лиственниц прекрасно развита, что позволяет этим деревьям выстаивать в сильнейшие ветра. На скудных каменистых почвах, а также на почвах с переизбытком влаги или ближайшим расположением мерзлоты, система корней лиственницы сибирской идентична еловой корневой системе. Вблизи болотистой местности с обилием мха на стволах этих деревьев вырастают дополнительные корни – придаточные, которые располагаются чуть выше корневой шейки под слоем нарастающего мха. В процессе нарастания мха и утопления все глубже и глубже корней дерева, нижняя их часть со временем погибает, давая возможность придаточным корням взять на себя функцию питания дерева.

Пора цветения приходится на апрель — май и продолжается в течение 1-1,5 недели. В это же время распускается хвоя. По кроне разнополые шишечки распределяются однородно, равномерно. Цветочки мужского пола обычно соединены в круглые колоски желтого цвета, женские же — имеют образ шишечки с окрасом от фиолетово-красного оттенка до слабо-зеленого. Пик созревания шишек — это сентябрь. Созревшие шишки имеют яйцевидную форму и насыщенный коричневый цвет, размеры их невелики, порядком 4-х см. Чешуйки, закругленные сверху, ближе к основанию сужаются, выпуклые, деревянные, налегающие друг на друга имеют длину не более 1,5 см. Рассеивание семян происходит к середине осени – в октябре, но пустые шишки продолжают годами висеть на дереве.

Семечки имеют следующие характеристики (в среднем):

• Длина: 5мм
• Ширина: 3мм
• Крыло: 7мм
• Цвет: желто-бурый

Плодоносит лиственница сибирская практически каждый год. Урожайность зависит от региона произрастания дерева, его возраста и погодных условий вегетативного периода, варьируется показатель сбора семян от 15 до 80 кг с 1 Га. Впервые дерево начинает плодоносить в 12-50 летнем возрасте, в зависимости от условий и местонахождения.

Лиственница сибирская является однодомным листопадным растением. Быстро растет, любит свет, опыляется посредством ветра, зимостойкая, не требовательна к плодородности почвы, но влажность имеет некоторое значение. Эти деревья улучшают качество почв, на которых растут. Срок жизни этих исполинов доходит до 900 лет, но это максимальная цифра, в среднем же — 400 лет.

Основные виды и сорта

Современная наука не дает точного ответа на вопрос, сколько разновидностей лиственницы существует. Из-за легкости скрещивания в естественной среде появляется множество гибридов, причислить которые к какому-либо виду не представляется возможным. Потому классификация их весьма условная, основанная на базовых признаках. Ниже описаны несколько форм лиственницы.

Лиственница сибирская (Larix sibirc)

Встречается в лесной, лесостепной, тундровой и лесотундровой зонах. Может расти в степях, а иногда «добирается» и до полупустынь. Распространена на севере, северо-востоке и востоке Европейской части России, на Урале, западе и востоке Сибири. Кроме нашей страны, обитает в Казахстане, Монголии и Китае.

Растет в хвойных лесах, соседствуя с соснами, елями, кедрами, пихтой. Лучше всего чувствует себя на подзолистых и дерново-подзолистых почвах.

Это средней высоты дерево, от 30 до 40 м, обхват ствола в среднем составляет 80-100 см. Крона в первое десятилетие жизни имеет пирамидальную форму, а позже трансформируется в округлую. Кора у молодых деревьев светло-соломенная, у взрослых – серовато-бурая. Цвет шишек у лиственницы сибирской варьируется от светло-желтого до коричневатого.

Лиственница Кемпфера (Larix kaempferi)

Такое название вид получил в честь Энгельберта Кемпфера, немецкого путешественника и натуралиста. В естественных условиях произрастает на лесных участках Хонсю, являясь эндемиком острова.

Окультуренные разновидности Кемпферы приживаются и в других регионах. Им нужен холодный и сухой климат, подзолистые, глинистые, песчаные или черноземные почвы. Деревья хорошо переносят низкие температуры, но не любят прямых солнечных лучей, наилучшим образом чувствуя себя в полутени.

Лиственница Кемпфера – это растение высотой 30-35 м, с обхватом ствола 50 см. Изредка встречаются экземпляры диаметром около 1 м. Крона деревьев пирамидальная, кора сравнительно тонкая, буроватого оттенка. Шишки овальные, светло-коричневые.

Лиственница Гмелина (Larix gmelinii) или лиственница даурская (Larix dahurica)

Одна из самых холодоустойчивых разновидностей. На российской территории наиболее распространена в Восточной Сибири и на Дальнем Востоке. Комфортно чувствует себя даже на бедных, истощенных почвах.

Деревья достигают 25-30 м в длину, диаметр ствола составляет 50-80 см, реже около 1 м. Крона раскидистая, кора красноватая или серо-бурая, толстая и покрытая трещинами у основания. Хвоинки ярко-зеленые, длиной до 3 см. Растут пучками по 25-40 шт.

Шишки некрупные, овальной или яйцевидной формы. Оттенок варьируется от желтоватого до коричневого.

Лиственница западная (Larix occidentalis)

Произрастает в Канаде и США, предпочитая лесные массивы и местности, располагающиеся на высоте 600-2100 м над уровнем моря. Лучше всего растет на теневых склонах и в долинах рек, чувствительна к засухе. В России встречается реже, чем другие известные виды лиственниц.

Это средних размеров дерево 28-30 м в длину (редко достигает 50 м). Обхват ствола составляет от 90 до 120 см, но встречаются гиганты диаметром до 240 см. Крона узкопирамидальная, кора чешуйчатая, серо-коричневого оттенка.

Хвоя бледно-зеленая, недлинная, в среднем от 2 до 4 см. Шишки тоже небольшого размера (около 3 см), имеют продолговатую форму.

Лиственница курильская (Larix kurilensis)

Растет на юге Сахалина, Курилах и Камчатке. Предпочитает заболоченные низины, долины рек, прибрежные зоны. Выживает и в почвах с высоким содержанием песка.

По сравнению с большинством видов лиственниц, дерево небольшое. Максимальная высота составляет 20 м, но чаще встречаются экземпляры 3-12 м. Обхват ствола – от 60 до 80 см.

Крона округлая, кора розоватая или бурая. Хвоя короткая, густо-зеленая, 1-2 см в длину, шишки шаровидные, не более 1,5 см.

Болезни и вредители

Для лиственницы опасны болезни, вызываемые грибками. К самым распространенным относят:

• ржавчина (Melampsoridium betulinum) поражает хвою, приводя к пожелтению и опаданию;
• мериз (Merialaricis) вызывает появление бурых пятен на кончиках иголок, затем хвоя приобретает красно-бурый оттенок, скручивается и отмирает;
• пожелтение и побурение хвои, вызываемое грибками Hypodermella laricis и Mycosphaerella laricina. Патоген покрывает хвою мелкими желтыми и коричневыми подушечками, приводя к массовому опадению;
• корневая гниль вызывает ослабление и усыхание деревьев.

Из насекомых угрозу несут пилильщики, листовертки, шелкопряды, чехликовая моль, хермесы, короеды, муравьи-древоточцы и около 300 других вредителей. Кроме того, для дерева губительны лишайники и трутовые грибы.

Для предотвращения грибных инфекций лиственницу обрабатывают бордоской жидкостью и фунгицидами. Борьба с насекомыми заключается в опрыскивании инсектицидами.

Для профилактики важно следить за состоянием дерева, проводить обработку поврежденной коры, удалять засохшие ветки, рыхлить и мульчировать

Применение древесины лиственницы

Используется в подводных сооружениях, идет на канализационные трубы, оконные рамы, строительные, поделочные и судостроительные бревна, балансы, шпалы, столбы линий электропередач, рудничную стойку. В мебельном и фанерном производстве эта порода также занимает достойное место.

Это дерево на 30% плотнее и прочнее сосны, более стойко к сырости и поражению гнилостными грибками. Сибиряки говорят, что одна лиственница две-три сосны передюжит. Постройка из лиственницы может простоять и два, и три столетия. Но целиком дома из лиственницы рубили довольно редко из-за твердости древесины — лишь несколько нижних венцов укладывали из лиственничных бревен.

В воде лиственница может находиться многие столетия. Пролежав долгое время в воде, становится очень твердой. Оттого и шла она на строительство мостов, молов и причалов. Именно на лиственничных сваях решил поставить на топких грунтах Петербурга Исаакиевский собор его создатель Монферран. Из древесины лиственницы изготавливали телеграфные столбы, антенны, шпалы, рудничные стойки, наиболее ответственные деревянные конструкции и детали к кораблям, торцовые мостовые.

До середины XIX в. в России законом было запрещено продавать древесину лиственницы частным лицам — слишком много ее требовалось для военного и торгового кораблестроения (да и сейчас есть ограничения в ее применении). Исключение было сделано при строительстве Зимнего дворца, храма Василия Блаженного, соборов Московского Кремля, Манежа (ныне Центральный выставочный зал в Москве), где рамы и перекрытия были сделаны из древесины лиственницы.

Из древесины корня вырубали праздничную и ритуальную посуду. В Загорске хранится ковш вместимостью полтора ведра. Выдолблен ковш в XVIII в. из корня лиственницы поволжским мастером. Древесина этого дерева еще и «музыкальна». Ее высокие акустические данные были использованы в XVII в. при изготовлении органа в польском городе Казимеже.

Ценным сырьем является и кора дерева. Таежные жители получают из нее красно-коричневую краску. Из коры лиственницы вырабатывают прочные текстильные красители, извлекают эфирные масла и дубильные вещества.

Характеристика дерева лиственницы

Лиственница — хвойное дерево, которое живет около 600 лет и достигает высоты 45-50 метров.

Диаметр ствола у комля лиственницы может доходить до 2,5 м. Крона яйцевидно-конусовидная, в молодом возрасте узкая, у старых деревьев широкая, с более тупой вершиной, которая в отличие от лиственницы европейской не изгибается. У старых деревьев ветви отходят от ствола почти под прямым углом, изгибаясь наподобие канделябра.

Семейство Pinaceae Lindl.

Разновидности:

• Larix sibirica Ledeb. — Лиственница сибирская;
• LarixdahuricaTurcz. exTrautv — Лиственница даурская;
• Larix decidua Mill. — Лиственница европейская, опадающая;
• Larix maritima Sukacz — Лиственница приморская;
• Larix olgensis A. Henry — Лиственница ольгинская;
• Larix Czekanowskii Sz — Лиственница Чекановского;
• Larix SukaczewiiDjil. Dyl. — Лиственница Сукачева.

Лиственница в природе

Лиственница сибирская (Larix sibirica) — из семейства сосновых. Хвоя у неё мягкая и опадает каждую осень, как листва, — отсюда происходит название дерева. Произрастает лиственница по всей территории России, но наиболее ценная порода встречается в Сибири. У дерева высокие крупные ровные стволы с низкой сучковатостью. В период роста, который длится 100 лет, достигает 50 метров в высоту.

Ветки лиственницы

В отношении максимального возраста, до которого может дожить этот лесной исполин, достоверных сведений нет. При строительстве Великого Сибирского Пути была найдена лиственница возрастом 425 лет. Однако есть информация о том, что в районе Братска встречаются ныне здравствующие деревья, которым более 10 веков! Для сравнения: сосна живет около 400 лет.