Репортаж с петлей на шее

Лебедочный трос и дерево – особенности взаимодействия

Те, кому довелось бывать на Новосибирском «море», скорее всего, видели надпись «Берегите лес – наше богатство!» Большая композиция, пять на тридцать метров. С одной стороны, нормальный образец призыва к сознательности граждан. Прочтут (попробуй не прочесть, при таком-то размере) и, глядишь, действительно что-нибудь сберегут. И все бы хорошо, если бы не одна деталь: эта скульптурно-буквенная композиция была сделана из бруса! Представляете, сколько леса ушло на эту сентенцию? Примерно то же происходит и с внедорожным туризмом. С одной стороны, мы выезжаем в лес для общения с природой, а с другой... В общем, настала пора разобраться, в какой степени езда по бездорожью вредна для экосистемы. Задавшись соответствующими вопросами, журнал начал серию исследований. Сегодня мы открываем тему материалом, посвященным воздействию лебедочного троса на кору деревьев.

Прихватив механическую лебедку Toyota Land Cruiser 80 (в комплекте с автомобилем, разумеется), мы отправились на место будущей вырубки, чтобы на деле получить ответы на несколько вопросов. Нам хотелось понять, какие повреждения и при каких нагрузках остаются на коре при использовании тросов различных видов; кора каких деревьев наиболее стойко переносит контакт с лебедочным тросом; насколько опасны повреждения лебедочным тросом для растений; защищает ли на деле корозащитная стропа; наконец, как не травмировать дерево, за которое цепляешься. Прокомментировать наши опыты и спрогнозировать их последствия для дерева мы попросили заведующего кафедрой лесоводства Тимирязевской сельхозакадемии, заведующего центром экологического образования Приокского террасного заповедника, доктора биологических наук, профессора Владимира Ивановича Слюсарева.


СТРОЕНИЕ ДЕРЕВА

Если взглянуть на поперечный срез дерева, видно, что структура его неоднородна. Внешняя оболочка, кора, состоит из двух частей. Наружная корка (1) защищает дерево от механических повреждений и состоит из сплющенных отмерших клеток луба (2). Последний представляет собой живую проводящую ткань, состоящую из ситовидных трубок – удлиненных тонкостенных клеток, сросшихся открытыми концами и представляющих собой непрерывные «магистрали», тянущиеся от корней к листьям. По лубу питательные вещества, полученные в результате фотосинтеза в листьях, отправляются вниз, к корням. Кроме того, в состав луба входят волокна, придающие ткани прочность, и паренхима, в которой накапливаются питательные вещества. Повреждение луба приводит к тому, что на травмированном участке нарушаются проводящие пути, и часть корней остается без питания. Если повреждение небольшое, луб восстанавливается, однако кольцевое нарушение коры приводит к тому, что связь листьев с корнями полностью нарушается и дерево гибнет.

Между лубом и древесиной находится слой камбия (3) толщиной всего в одну клетку, но именно он обеспечивает рост дерева. Клетки камбия непрерывно делятся, главным образом в толщину. То есть из одной клетки получаются две параллельные, при этом вторая утрачивает способность делиться. Если она лежит с внутренней стороны от основной, то становится клеткой древесины, если снаружи, то одним из элементов луба. Замечено, что внутрь откладывается примерно в 10 раз больше клеток, чем наружу, поэтому древесина растет быстрее коры.

Древесина – самый толстый слой дерева, также состоящий из клеток разного типа, одни из которых обеспечивают прочность стебля, другие проводят от корней вверх воду с растворенными в ней минеральными веществами, третьи запасают питательные вещества.Живые клетки, участвующие в перемещении и накоплении питательных веществ, находятся только в молодых слоях древесины, расположенных ближе к камбию. Этот слой называется заболонь (4). Со временем минеральные и питательные вещества закупоривают проводящие пути древесины, так образуется внутренний слой – ядро (5). Камеди, смолы, минеральные соли, танины и другие вещества, накапливаясь в ядре, у многих видов (например, сосна, дуб, кедр) окрашивают внутренние слои древесины в темный цвет и повышают ее устойчивость к гниению. У других деревьев (ель, пихта, бук) ядро не отличается по внешнему виду от заболони. Кроме того, существуют так называемые заболонные породы (береза, клен, ольха), у которых ядро практически отсутствует.

Древесина состоит из концентрически расположенных слоев, так называемых годовых колец. Каждое соответствует приросту на протяжении одного года жизни дерева. Кольца хорошо заметны благодаря разной структуре клеток, образующихся на протяжении сезона: весной появляются тонкостенные клетки, летом – более прочные толстостенные.

Центральный стержень ствола, представляющий собой относительно мягкую ткань, состоящую из крупных клеток и служащую для временного накопления питательных веществ, называется сердцевиной (6). Клетки сердцевины образуются из камбия растущей вершины дерева. Они откладываются слоями один на другой по мере того, как ствол тянется вверх. Через несколько лет клетки сердцевины, оказавшиеся со временем в глубине древесного ствола, отмирают.


Ель и сталь

Первой нашей «жертвой» среди обреченных на спил деревьев стала могучая ель диаметром 35 см. Заводим за ствол стальную чалку диаметром 9 мм и цепляем через блок лебедку надежно заякоренной машины. Ее хозяин, Вадим Акопян, жмет на газ, а мы по динамометру следим за усилием, приложенным к дереву, одновременно наблюдая за тем, как трос пытается врезаться в кору.

Еловая «шкура» противостояла натиску металла до тех пор, пока нагрузка не превышала 2 тонны. Поначалу кора лишь сминалась, но желобок все углублялся, и, в конце концов, при превышении двухтонного порога древесная «кожа» начала лопаться. С увеличением тяги рана очень быстро разрасталась. Но когда нагрузка достигла 5 тонн, трос…порвался. При этом чалка так и осталась висеть, врезавшись в ствол елки. Сняв ее, мы осмотрели повреждения дерева. На стволе осталась четкая отметина, занимающая три четверти длины окружности, причем на боковых сторонах дерева трос прорезал кору до древесины, полностью нарушив слои корки, луба и камбия, а сзади – лишь смял кору. Похоже, что стальная петля, сжимаясь под нагрузкой, не просто сдавливала дерево с боков, а еще и «пилила» его своим движением. Общая величина сквозных повреждений коры составила около 60%длины окружности ствола. Следовательно, на поврежденных участках открылся свободный доступ к древесине для разного рода грибковых инфекций. Конечно же, выделившаяся смола этот путь в значительной степени перекроет, однако при таком масштабе повреждений лазейки для заразы могут с большой долей вероятности остаться. Но это еще не самое страшное. В ранах нарушено движение питательных веществ между кроной и корнями, происходящее во внутренних слоях коры. Дерево будет пытаться восстановить поврежденные ткани, но, по словам Владимира Ивановича, с такой травмой оно справиться не сможет и станет медленно засыхать.

Вариации на тему

Мы повторили эксперимент, накинув на ель такой же 9-миллиметровый трос самозатягивающейся петлей, то есть, как бы цепляя крюк лебедки за сам трос (так обычно и поступают ленивые или обделенные корозащитной стропой джиперы). Трос стал работать как удавка, но картина в целом повторилась: разрыв коры вновь произошел при нагрузке около 2 тонн и затем быстро прогрессировал. Когда же стальная петля порвалась, повреждения на коре оказались еще сильнее, чем в предыдущем случае. Сходным оказался и их характер – больше всего пострадали боковые части ствола.

Более тонкие стальные тросы, используемые на легких внедорожниках и квадроциклах, ведут себя сходным образом, но губят дерево еще быстрее: они творят свое черное дело при меньших нагрузках. Из-за меньшей толщины они производят большее давление. Другими словами, для того чтобы начать резать еловую кору, 7-миллиметровому тросу достаточно менее полутора тонн, а 5миллиметровому и вовсе 800 кгс. Правда, врезаться в древесину и начать ее пилить эти тросы тоже не способны. Более того, по словам профессора Слюсарева, здоровую древесину таким образом передавить в принципе невозможно.

Синтетическая удавка

После стальных образцов пришла очередь синтетического, так называемого кевларового лебедочного троса. Существует мнение, что «синтетика», более мягкая и толстая в сравнении с используемыми на лебедках внедорожников стальными штатными тросами, менее опасна для деревьев. Однако стоило нам начать испытание, как эта иллюзия рассеялась. 11-миллиметровый «кевлар» стал вдавливаться в кору и прорезал ее все при тех же 2 тоннах, и сделал он это почти сразу и равномерно по всей окружности ствола. Мы продолжали увеличивать нагрузку, но ничего уже не менялось, пока гдето в районе 8000 кгс (уже за пределами размеченной шкалы динамометра) не порвался основной трос механической лебедки. При этом врезавшийся в ель синтетический трос был жестким как палка и стал на пару миллиметров тоньше в диаметре.

То, что синтетический трос перерезал кору легче и на большей площади, чем стальной, объясняется просто: «кевлар» более эластичен и ложится на ствол без зазоров. Более того, синтетика под нагрузкой сильно тянется, и нити совершают продольное «пилящее» движение. Оно невелико, но вполне достаточно, чтобы легко прорезать кору почти по всему периметру и тем самым не оставить дереву ни одного шанса.

Защита для коры

Напоследок мы оборачиваем все то же обреченное дерево корозащитной стропой шириной 90 мм. Тянем. Нагрузка на динамометре плавно растет, но на дереве, похоже, это никак не сказывается. На 7,5 тоннах, чтобы снова не порвать трос, мы останавливаем процесс и разматываем лебедку. И что же? На коре под стропой можно различить след широкого ремня, но только если знать, что он здесь должен быть. Наблюдается и легкая потертость на верхнем покровном слое коры. Она вызвана тем, что изначально мы не совсем точно сориентировали корозащиту, и она немного провернулась. Под нагрузкой стропа проскользнула по стволу на несколько сантиметров, но ни малейшего вреда, по словам Владимира Ивановича, дереву не нанесла. Кстати, наш тестовый «носитель лебедки» все это время был заякорен за другую ель с помощью еще одной корозащитной стропы шириной 75 мм. После снятия всех нагрузок и отцепления автомобиля следы от этой стропы остались более четкие, чем от 90-миллиметровой, но ни одного повреждения коры на «якоре» мы тоже не обнаружили. Что же делать, если стропы нет? Найти импровизированную корозащиту среди многочисленного барахла, живущего в багажнике! В общем, мы решили испытать эффективность в этой роли старой болоньевой куртки. Туго скручиваем ее валиком и подкладываем под всеразрушающий синтетический трос. Включаем намотку! При 4тонной нагрузке стало заметно, что трос вместе с курткой вминается в дерево. Вновь доводим нагрузку до 7500 кгс и отпускаем. Куртка и трос остаются вдавленными в дерево. Снимаем их. Под курткой – кольцевая вмятина разной глубины. Видны смещения коры и разрывы покровного слоя общей длиной около 15 см (в этих местах выступила смола). И все-таки, по мнению профессора Слюсарева, куртка спасла растение. С такими повреждениями дерево способно справиться самостоятельно и довольно быстро зарастить полученные раны, тем более что проводящие трубки луба и камбий оказались перерезанными не на всем протяжении разрывов верхнего слоя коры. Что же до оставшейся части вмятины, то она уплотнила кору, но такая травма для дерева не фатальна, хотя и потребует сил на восстановление.


Юрий ОВЧИННИКОВ
Организатор «Ладога-трофи»

НЕ ВЫШЕ ТРИДЦАТИ САНТИМЕТРОВ

«Ладога» – протяженная гонка, пересекающая границы двух субъектов Российской Федерации и десятки лесничеств. Понятно, что с каждым лесником договориться невозможно, поэтому мы пошли по пути укрупнения статуса разрешений. Мы рассылаем осведомительные письма в администрации субъектов федерации и дальше проводим гонку по маршруту, который нам удобен. Заботу о сохранности леса мы оставляем на совести участников гонки. Есть регламент с прописанными природоохранительными мерами и штрафные санкции за их нарушения. Хотя понятно, что к каждому экипажу судью не приставишь, и не всегда заметишь, винчуются экипажи за дерево на высоте 30 сантиметров или 50. Впрочем, хочу заметить, что по сравнению со временем, когда такого ограничения не было, деревьев стало валиться не меньше. Во время каждой гонки мы сталкиваемся с противодействием лесников. Им очень обидно, что гонка проходит по их землям, а денег не приносит. Но прошу понять меня правильно, если бы мы пытались договариваться с лесниками, то при нашем уровне коррупции на эти переговоры не хватило бы никаких денег. В этом году у нас произошло знаковое событие. Администрация поселка имени Морозова выдвинула иск за повреждение почвенного покрова и валку деревьев. Буквально несколько дней назад нам удалось договориться полюбовно и отделаться небольшими суммами штрафа. К счастью, в российском законодательстве пока еще очень много дырок, в которые всегда можно выскользнуть от претензий экологических организаций. Так, например, в Законе о лесе не прописано определение «повреждение почвенного покрова». Для пахотных земель такое определение есть, а для леса и непахотных земель нет. Но мне кажется, времена экологического беспредела на российском бездорожье подходят к концу. Так или иначе, мы движемся к цивилизованному уровню, и экологическая безопасность внедорожных соревнований скоро начнет регулироваться законодательно.


Смешанный лес

Чтобы проверить, насколько проведенные со старой елью опыты справедливы для деревьев других видов и возрастов, мы повторили эксперименты с соседними растениями на той же делянке. Итак, более молодая и тонкая ель диаметром 19 см полностью подтвердила приведенные выше результаты, что, в общем-то, и ожидалось: кора у старых и молодых елок по толщине и твердости различается не слишком сильно. Сходные свойства и у коры молодых сосен. Однако бугристая кора взрослой (38 см в диаметре) сосны казалась нам прочной защитой лишь до того момента, пока мы не зацепили трос. Увы, несмотря на грубость фактуры, покровные слои этого дерева остались такими же мягкими, как и в юности. Трос, что стальной, что кевларовый, режет сосновую кору как масло, а благодаря ее толщине накрепко увязает, добравшись до древесины.

Единственным деревом на делянке, сопротивлявшимся голому тросу до 4 тонн, оказалась старая береза диаметром 41 см. При этой нагрузке она оказалась устойчивой и к стали, и к «кевлару». Однако при увеличении тяги синтетическим тросом от коры со звуком выстрела отлетел кусок и на 4,5 тоннах мы прекратили эксперимент. Что же до молодых берез, то они показали куда меньшую стойкость: что синтетика, что 9миллиметровая сталь начинали прорезать бересту при 2 с небольшим тоннах.

Итог

Вроде бы все понятно. Петля из лебедочного троса повреждает деревья сильно, вплоть до самыхфатальных последствий. Особенно если нагрузка превышает 4 тонны. В этом случае толщина и тип троса значения вообще не имеют – дерево с перерезанной корой обязательно погибнет. Наибольшей неожиданностью для нас стало поведение кевларового троса, который не оставляет дереву шансов на спасение уже при небольшом превышении 2-тонной нагрузки, тогда как раны от сходного по толщине стального каната в это время еще могут быть не смертельными (их увеличение прогрессирует медленнее). Впрочем, по большому счету это совсем не важно: где гарантия, что в следующий раз ваш внедорожник застрянет «совсем чуть-чуть»? Особенно, если это тяжелый экспедиционный автомобиль. А вот корозащитная стропа работает по своему прямому назначению и делает это хорошо, обеспечивая достаточную охрану дерева. В общем, мы еще раз убедились, что пункт регламента, требующий безусловного использования корозащитной стропы при винчевке, разумен, правилен и обязателен к применению при любой, даже самой неспортивной, вылазке в лес. В конце концов, стропа не так дорого стоит, чтобы раздумывать над тем, надо ли класть ее в багажник, и не настолько много весит, чтобы сомневаться, «доставать» ли ее непосредственно к месту зацепа за дерево.


Владимир СЛЮСАРЕВ
Профессор, доктор биологических наук. Заведующий кафедрой лесоводства Сельскохозяйственной академии им. Тимирязева

НЕ СТОИТ ПЕРЕОЦЕНИВАТЬ ВРЕД

Я бы не стал драматизировать события, разворачивающиеся во время внедорожных мероприятий. Повреждение леса – это закономерный процесс, постоянно происходящий в природе. Деревья валит ветром, падающий сухостой оставляет на живых стволах задиры, в которые попадают грибковые инфекции, многочисленные грызуны повреждают слой камбия у растений, заболачивание почв приводит к подгниванию корневой системы. В общем, лес живет своей жизнью, в которой есть и болезни, и смерть. Вмешательство человека в этот процесс не слишком изменяет общую картину, разумеется, если речь не идет о тотальной вырубке. Повреждения леса после одного небольшого подмосковного урагана несопоставимы по последствиям со всеми соревнованиями, проводимыми во всей стране за несколько лет. Так что не стоит переоценивать вред, который якобы наносят природе любители езды по бездорожью. Даже если, к примеру, дерево начинает падать в процессе лебежения, это означает, что оно выросло в неудачном месте, на болотистой почве и имеет слабую корневую систему. Скорее всего, через некоторое время оно упало бы само от воздействия ветра – нагрузки на корневую систему при урагане зачастую намного превосходят усилие лебедки.

Если водитель соблюдает простейшие правила лесосбережения, то последствия для природы и вовсе будут минимальны. Всегда используйте корозащиту – она действительно эффективно предохраняет дерево от повреждений коры. Если корозащитной стропы вдруг не оказалось, постарайтесь смастерить самодельную: кусок разорванной покрышки, сложенный ватник или еще что-то подобное отлично справятся с этой задачей. Постарайтесь зацепить трос как можно ровнее по отношению к вектору тяги, чтобы не было бокового усилия корозащиты на кору дерева. Иначе можно ее содрать вместе со слоем камбия. Если же всетаки повреждение коры произошло, постарайтесь его заделать. Лучше всего закрасить поврежденное место масляной краской или садовым варом. Но даже если просто обмазать древесную ранку землей, это тоже может приостановить заражение грибковыми инфекциями, и возможно, спасет дерево от высыхания.

Также старайтесь не цеплять трос слишком высоко, иначе вы существенно увеличиваете момент, вырывающий дерево из земли. Это может оказаться фатальным не только для дерева, но и для вас, особенно если разматывать лебедку приходится на болоте, где других деревьев поблизости нет.


текст: Евгений КОНСТАНТИНОВ
Витя ЛЯГУШКИН
фото: Александр ДАВИДЮК
Алексей ВАСИЛЬЕВ

Новый комментарий

Войдите на сайт чтобы получить возможность оставлять комментарии.


№9-10 сентябрь-октябрь 2006

Содержание журнала






На главную Карта сайта Поиск Контакты