沙生灌木切削特性与采伐机具的研究

沙生灌木切削特性与采伐机具的研究

红 岭，安 珍

（内蒙古农业大学，呼和浩特 010018）

摘 要：对内蒙古西部地区的沙生灌木资源状况及其采伐现状进行了调查研究，对柠条材的锯切力进行了测试，分析了锯切功率，并设计了以小四轮拖拉机为动力源的沙生灌木采伐机具。关键词：沙生灌木；切削力；锯切功率；采伐机具中图分类号：S782.1

文献标识码：A

文章编号：1001-036X(2006)02-0007-04

Study on the cutting properties and cutting tool for

desert-shrub

HONG Ling, AN Zhen

(Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010018,China)

Abstract: This paper studied the status of desert-shrub resources and the cutting condition in western region of InnerMongolia, preliminarily analyzed the cutting force and the cutting power of Caragana, and designed a cutting tool for desert-shrub using a tractor as power source.

Keywords: desert-shrub; cutting force; cutting power; cutting tool

据国家林业局2005年6月发布的《中国荒漠化和沙化状况公报》，全国荒漠化土地、沙化土地、具有明显沙化趋势的土地面积分别为263.62、173.97、31.86万平方公里，其中内蒙古自治区上述三项面积分别为62.24、41.59、18.08万平方公里[1]，分别占全国的23.61％、23.91％和56.75％，是土地荒漠化、沙化严重的省份。沙生灌木具有耐干旱、抗风沙、耐瘠薄、更新快、萌发能力强、根系发达等特点，是我国西部干旱、半干旱地区造林绿化的重要树种，是西北地区防沙治沙和一些特殊自然地理区植被建设的重要森林群落。据了解，目前我国灌木林面积已达2.92亿亩。近年来，全国平均每年营造灌木林

900万亩以上，2002年更是多达1800万亩，在内蒙古自治区中西部年均灌木林营造面积已占总造林面积的70％以上[2]。灌木加工利用已成为内蒙古地方经济新的增长点，已有灌木人造板、柳编、灌木饲料加工厂和食品、药品加工企业30多家，年产值10亿元以上，而沙生灌木的采伐仍以斧砍镰割的原始生产方式为主，因此急需对沙生灌木的采伐方式及其机具进行研究和开发。

1 内蒙古西部地区沙生灌木林资源利用状况

内蒙古自治区中西部六盟市现有灌木林面积333.4万公顷，已成熟林224.1万公顷，其中柠条、沙柳、红柳等需平茬复壮的灌木林面积为206.6万公顷，已成熟林146.6万公顷［4］。据鄂尔多斯市当地实

收稿日期：2006-02

作者简介：红岭（1973－），实验师，内蒙古农业大学硕士生。责任作者：安珍（1958－），教授，内蒙古农业大学。公关项目：国家林业局资助项目（2002－09）。

测，每公顷沙柳林可产枝条5.1 6.6t，柠条和红柳产量高于沙柳林，按4年平茬（轮伐）复壮一次，平均每公顷产枝条5.85t计算，六盟市仅柠条、沙柳、- 7 -

后的枝条倒向操作者，导致无法正常割灌；二是采用传统割灌机进行平茬，采伐后茬口高度不一，茬口高的易出现撕皮现象，使再萌能力下降，甚至枯死。平茬过低会使锯片陷入沙土中，导致汽油机灭火及锯片损坏。在这种情况下，研制一种适合柠条、沙柳等沙生灌木采伐的机具具有重要的意义。

红柳等已成熟灌木林每年可产枝条214.4万t，可为年产165万m3人造板生产提供原料供应。

柠条、沙柳、红柳等灌木枝条的用途十分的广泛，除了用于防风固沙和传统柳编及烧柴以外，还是人造板生产的良好原料。目前内蒙古西部地区以沙生灌木为原料建成的人造板生产线共9条，生产能力达18万m3/a，年耗灌木枝条达23.5万t，农牧民出售灌木枝条收入达5000多万元/年；正在筹建的中密度纤维板生产线有5条，拟建规模为20万m3/a，届时原料消耗达50万t/a，每年农牧民出售灌木枝条收入超过亿元。人造板厂的建成大大促进了当地农牧民种植和管护沙生灌木积极性，有力地促进了当地生态建设并成为当地农民的主要经济收入来源之一。

3 沙生灌木采伐切削力和切削功率的分析

沙生灌木采伐所用割灌机的切割刀具为一圆锯片，因此，研究中锯切力和锯切功率是两个比较重要的指标。在内蒙古中西部地区生长的灌木主要是沙柳和柠条，柠条的密度(0.676g/cm3)大于沙柳(0.544g/cm3)，从这一点来说，柠条的锯切力要大于沙柳，因此本文将以柠条为例进行锯切力测试和锯切功率的分析计算。3.1切削力的测定

2 柠条、沙柳等灌木林的采伐方式现状

柠条、沙柳等灌木在抚育管理过程中须3 5年平茬复壮一次，平茬后生长更快，枝条更茂盛。柠条、沙柳等灌木的采伐季节性很强，只能在生长缓慢期（冬季）进行，其它季节采伐会导致灌木再生萌芽能力下降；其采伐后的茬口高度、茬口断面形状、撕皮现象等直接影响沙柳林的再萌能力和成活率及生长量并直接影响防沙固沙效果、生产成本、经济效益和农民种植沙柳的积极性。然而目前还没有合理的沙生灌木采伐方式及理想的采伐机具，平茬仍然以人工斧砍镰割为主，劳动强度大、生产效率低，大面积灌木林得不到及时更新，导致灌木林生长退化，甚至枯死。

目前，柠条、沙柳等灌木的平茬方法采用镢头紧贴地面人工砍伐，刃要利，不得撕破根茎，平茬后需覆盖沙土，或用沙柳枝梢埋设沙障，借助风力覆盖沙土[5]。在柠条、沙柳等灌木采伐中，剪切力学尤其是垂直纹理的剪切力学的研究十分重要。 …… 此处隐藏：5505字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……