Relationships of density, microfibril angle, and sound velocity with stiffness and strength in mature wood of Douglas-fir

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The relative importance of density, acoustic velocity, and microfibril angle (MFA) for the prediction of stiffness (MOE) and strength (MOR) has not been well established for Douglas-fir (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco). MOE and MOR of small clear specimens of mature wood were better predicted by density and velocity than by either variable alone (183 trees >20years old, six specimens per tree, 1087 specimens total). Specimens sampled around the stem circumference had similar density (intraclass correlation coefficient t = 0.74) but not MOE (t = 0.40) or acoustic velocity (t = 0.32), indicating benefits from sampling several circumferential positions. For MOE, the path coefficients () were moderate for density and velocity. For MOR, was only high for density. End-matched samples of one specimen per tree were analyzed with SilviScan. Simple correlations with MOE were highest for density (r = 0.67) and then acoustic velocity2 (0.53), MFA (–0.50), earlywood MFA (–0.45), and latewood proportion (0.40). Most correlations were weaker for MOR. Density had a higher than did MFA for either MOE or MOR. In more complex path models, latewood proportion and latewood density were the most important contributors to MOE and MOR, and MFA was relatively unimportant. The path analyses showed what simple correlation did not: that latewood proportion has strong predictive value for Douglas-fir mature wood quality.

L’importance relative de la densité, de la vitesse sonique et de l’angle des microfibrilles (AMF) pour prédire la rigidité (MOE) et la résistance mécanique (MOR) n’a pas été clairement établie pour le Douglas vert (Pseudotsuga menziesii (Mirb.) Franco). Le MOE et le MOR de petites éprouvettes de bois mature sans défauts ont été mieux prédits par une combinaison de la densité et de la vitesse sonique que par seulement l’une ou l’autre de ces variables (183 arbres >20 ans, six éprouvettes par arbre, 1087 éprouvettes au total). Les éprouvettes prélevées autour de la circonférence de la tige avaient une densité similaire (coefficient de corrélation intra-catégorie t = 0,74), mais ce n’était pas le cas pour le MOE (t= 0,40) ou la vitesse sonique (t = 0,32). Ce résultat indique qu’il serait bénéfique d’échantillonner plusieurs positions circonférentielles. Dans le cas du MOE, les coefficients de pistes () étaient modérés avec la densité et la vitesse sonique. Dans le cas du MOR, était élevé seulement avec la densité. Des échantillons bouvetés à une des éprouvettes de chaque arbre ont été analysés au moyen de SilviScan. Les corrélations simples les plus élevées avec le MOE provenaient de la densité (r = 0,67), suivie de la vitesse sonique2 (0,53), de l’AMF (–0,50), de l’AMF du bois initial (–0,45) et de la proportion de bois final (0,40). La plupart des corrélations avec le MOR étaient plus faibles. Le de la densité était plus élevé que celui de l’AMF, que ce soit avec le MOE ou le MOR. Dans des analyses de pistes plus complexes, ce sont la proportion de bois final et la densité du bois final qui apportaient la plus importante contribution au MOE et au MOR, alors que celle de l’AMF était relativement peu importante. Les analyses de pistes ont montré ce que les corrélations simples ne montraient pas: soit que la proportion de bois final a une valeur prédictive élevée pour la qualité du bois mature de douglas vert.

Document Type: Research Article

Publication date: January 1, 2010

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