The diversity of radial variations of wood properties in European beech reveals the plastic nature of juvenile wood
La diversité des variations radiales des propriétés du bois chez le hêtre européen révèle la nature plastique du bois juvénile
Résumé
The long-term radial variation of wood properties from pith to bark are largest in the young ages of the tree (internal core). This so-called juvenility reflects both cambium ageing (ontogenetic juvenility) and adaptation to the changing mechanical constraints during secondary growth (adaptive juvenility). Ring width (RW), specific gravity (SG) and specific modulus (SM) are important parameters for each new wood layer, needed for the study of mechanical stability of a standing tree. They should be sensitive to the mechanical adaptation of growth. They were measured on diametrical boards (North/South direction) issued from 86 trees from several high forest stands in European countries. Analysis of variance showed very significant influence of position within the tree (core/external), of trees within a plot and of plots, but not for North/South orientation. The share of variance was similar for SG and SM (importance of tree effect) but different for RW (importance of plot effect). The occurrence of red heartwood in the core on some trees had a significant influence, mostly on SM, but the differences between white and red wood was very small. Globally the variability is high for RW, rather small for SM and very small for SG. Accordingly, the variations of the modulus of elasticity (product of SG and SM) were much more influenced by SM than by SG for beech. The radial variations of each parameter were fitted by both a linear (2 coefficients: zero value and mean slope) and a parabolic curve (3 coefficients: zero value, initial slope and curvature). They were used to classify types or radial profile in terms of flat, up & down and straight, convex & concave. Median values of coefficients per plot (or total) were used to draw median profiles for each parameter per plot and at the global level. The median global profiles differ from the typical radial pattern (TRP) of juvenility for plantation softwoods for SG (down concave instead of up concave) and SM (convex as TRP but with a clear decrease in the mature wood). The main result was the very large variability of profiles between trees or even between plots. Even if there is a part of ontogenetic influence in the juvenile patterns for RW, SG and SM, the results suggest that the influence of mechanical constraints in the tree growth (adaptive juvenility) dominates largely.
Les variations radiales à longterme des propriétés du bois, de la moelle à l'écorce, sont les plus importantes dans les jeunes âges de l'arbre (noyau interne). Cette « juvénilité » reflète à la fois le vieillissement du cambium (juvénilité ontogénétique) et l'adaptation aux contraintes mécaniques changeantes au cours de la croissance secondaire (juvénilité adaptative). La largeur des cernes (RW), la densité (SG) et le module spécifique (SM) sont des paramètres importants pour chaque nouvelle couche de bois, nécessaires à l'étude de la stabilité mécanique d'un arbre sur pied. Ils devraient être sensibles à l'adaptation mécanique de la croissance. Ils ont été mesurés sur des planches diamétrales (direction nord/sud) provenant de 86 arbres de plusieurs peuplements forestiers de haute futaie dans des pays européens. L'analyse de la variance a montré une influence très significative de la position dans l'arbre (cœur/extérieur), des arbres au sein d'une parcelle et des parcelles, mais pas de l'orientation Nord/Sud. La part de variance était similaire pour SG et SM (importance de l'effet de l'arbre) mais différente pour RW (importance de l'effet de la parcelle). La présence de bois de cœur rouge dans le cœur de certains arbres a eu une influence significative, principalement sur SM, mais les différences entre le bois blanc et le bois rouge étaient très faibles. Globalement, la variabilité est élevée pour RW, plutôt faible pour SM et très faible pour SG. En conséquence, les variations du module d'élasticité (produit de SG et de SM) ont été beaucoup plus influencées par SM que par SG pour le hêtre. Les variations radiales de chaque paramètre ont été ajustées par une courbe linéaire (2 coefficients : valeur zéro et pente moyenne) et parabolique (3 coefficients : valeur zéro, pente initiale et courbure). Elles ont été utilisées pour classer les types de profil radial en termes de plat, haut et bas et droit, convexe et concave. Les valeurs médianes des coefficients par parcelle (ou au total) ont été utilisées pour tracer des profils médians pour chaque paramètre par parcelle et au niveau global. Les profils médians globaux diffèrent du schéma radial typique (TRP) de la juvénilité des résineux de plantation pour SG (concave vers le bas au lieu de concave vers le haut) et SM (convexe comme TRP mais avec une nette diminution dans le bois mature). Le principal résultat est la très grande variabilité des profils entre les arbres ou même entre les parcelles. Même s'il existe une part d'influence ontogénétique dans les profils juvéniles pour RW, SG et SM, les résultats suggèrent que l'influence des contraintes mécaniques dans la croissance de l'arbre (juvénilité adaptative) domine largement.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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