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Development of a model describing modulus of elasticity across environmental and stand density gradients in plantation-grown Pinus radiata within New Zealand

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Abstract:

Modulus of elasticity (E) is an important property in plantation grown softwoods that describes resistance of timber to deformation under load and is a key criterion in machine stress grading. This paper presents an accurate (R2= 0.96) site-level model of E for radiata pine (Pinus radiata D. Don) that is applicable across a wide range of tree ages and broad environmental gradients and sensitive to a wide variation in stand density. In the final model, E increased sigmoidally with age and increased linearly with both stem slenderness (height/diameter at 1.4m) and mean minimum autumn air temperature. For a given age, the model shows stem slenderness to be the main determinant of environmental variation in E, with variation in E ranging approximately 10GPa across the range in slenderness. Given the simple formulation, this model could be readily used by managers to gain greater understanding of how they can manipulate stands to achieve desired end-use products and maximize crop value. Further research should extend the developed framework so that it can be used to account for intratree, intertree, and clonal variation in E.

Le module d’élasticité (E) est une propriété importante des conifères de plantation qui décrit la résistance du bois à la déformation pour une charge donnée et qui est un critère clé de la classification par contrainte mécanique. Cet article présente un modèle précis (R2= 0,96) de E à l’échelle du site pour le pin radiata (Pinus radiata D. Don). Ce modèle est applicable à une vaste étendue d’âges des arbres et de conditions environnementales et il est sensible à une grande variation de densité de peuplement. Dans le modèle final, E augmentait de manière sigmoïde en fonction de l’âge, et de manière linéaire en fonction de l’élancement de la tige (hauteur/diamètre à 1,4m) et de la température minimale moyenne de l’air à l’automne. Pour un âge donné, le modèle montre que l’élancement de la tige est le principal déterminant de la variation environnementale de E, qui atteint environ 10GPa pour l’ensemble de la gamme d’élancement. Étant donné sa formulation simple, le modèle pourrait facilement être utilisé par les aménagistes pour mieux comprendre comment manipuler les peuplements afin d’obtenir les produits désirés et de maximiser la valeur de la récolte. La recherche future devrait élargir le cadre qui a été développé de telle sorte qu’il puisse être utilisé pour tenir compte de la variation intra-arbre, inter-arbre et clonale de E.

Document Type: Research Article

Publication date: August 1, 2010

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nrc/cjfr/2010/00000040/00000008/art00008
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