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Physical properties and structural features of common walnut (Juglans regia L.) wood: A case-study / Physikalische Eigenschaften und strukturelle Charakteristika des Holzes der Walnuß (Juglans regia L.): Eine Fallstudie

Mihai-Florin Ostafi
Mihai-Florin Ostafi
, 
Florin Dinulică
Florin Dinulică
 oraz 
Valeriu-Norocel Nicolescu
Valeriu-Norocel Nicolescu
   | 08 wrz 2016
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Article Category: Research Article
Data publikacji: 08 wrz 2016
Zakres stron: 105 - 120
Otrzymano: 05 sty 2016
Przyjęty: 15 maj 2016
DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2016-0010
Słowa kluczowe
© 2016 De Gruyter, www.degruyter.com/view/j/boku
This article is distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License, which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

The path of growth ring measurement.Abbildung 1. Meßstrecke für die Jahrringmessung.
The path of growth ring measurement.Abbildung 1. Meßstrecke für die Jahrringmessung.

Variation of physical properties and structural features by tree (A: L*, B:a*, C:b*, D:h, E:C*, F:MC, G:RW, H:BD).Abbildung 2A-H. Variation der physicalischen Eigenschaften und strukturellen Charakteristika nach Probebäumen (A: L*, B:a*, C:b*, D:h, E:C*, F:MC, G:RW, H:BD).
Variation of physical properties and structural features by tree (A: L*, B:a*, C:b*, D:h, E:C*, F:MC, G:RW, H:BD).Abbildung 2A-H. Variation der physicalischen Eigenschaften und strukturellen Charakteristika nach Probebäumen (A: L*, B:a*, C:b*, D:h, E:C*, F:MC, G:RW, H:BD).

Ring width (RW) range in axial stratification.Abbildung 3. Bereich der Ringbreite (RW) bei axialer Stratifikation.
Ring width (RW) range in axial stratification.Abbildung 3. Bereich der Ringbreite (RW) bei axialer Stratifikation.

Radial variation of growth ring width (RW) at different tree heights.Abbildung 4. Radiale Variation der Ringbreite (RW) bei verschiedenen Baumhöhen.
Radial variation of growth ring width (RW) at different tree heights.Abbildung 4. Radiale Variation der Ringbreite (RW) bei verschiedenen Baumhöhen.

Range variations of ring width (RW, left) and basic density (BD, right) in relation to cardinal directions (N = north; S = south; E = east; W = west).Abbildung 5. Variationsbereich der Ringbreite (RW, links) und Dichte (BD, rechts) in Verhältnis zu den Hauptrichtungen (N = Norden; S = Süden; E = Osten; W = Westen).
Range variations of ring width (RW, left) and basic density (BD, right) in relation to cardinal directions (N = north; S = south; E = east; W = west).Abbildung 5. Variationsbereich der Ringbreite (RW, links) und Dichte (BD, rechts) in Verhältnis zu den Hauptrichtungen (N = Norden; S = Süden; E = Osten; W = Westen).

Regression of relative heartwood content depending on the distance from the ground (R2 from Spearman rank order correlation).Abbildung 6. Regression des relativen Kernholzanteiles in Abhängigkeit von der Höhe über dem Grund.
Regression of relative heartwood content depending on the distance from the ground (R2 from Spearman rank order correlation).Abbildung 6. Regression des relativen Kernholzanteiles in Abhängigkeit von der Höhe über dem Grund.

Tree diagram of relations between the analyzed qualitative wood variables.Abbildung 7. Clusteranalyse des Zusammenhanges zwischen den einzelnen untersuchten qualitativen Holzvariablen.
Tree diagram of relations between the analyzed qualitative wood variables.Abbildung 7. Clusteranalyse des Zusammenhanges zwischen den einzelnen untersuchten qualitativen Holzvariablen.

Dependence of heartwood brightness on the rate of radial growth of trees.Abbildung 8. Abhängigkeit der Helligkeit des Kernholzes von der Rate des Radialzuwachses.
Dependence of heartwood brightness on the rate of radial growth of trees.Abbildung 8. Abhängigkeit der Helligkeit des Kernholzes von der Rate des Radialzuwachses.

Reference values for analyzed physical and structural indices of common walnut.Tabelle 1. Referenzwerte für die analysierten physikalischen und strukturellen Kennwerte von Walnuß.

Wood propertyRange (minimum/average/maximum)Source of information/author’s sampling
MC (%)-/-/105Vorreiter, 1963
BD (g · cm-3)-/0.52/-*** 2014
L*(%)57.4/39.5
a*10.9/21.1Teischinger et al., 2012
b*24.7/49.9The two values define untreated(dry)/wetted surface
C*27.1/54.4
h66.1/67.0
SW-/87/-
L* (%)TZ-/82/-
HW-/52-60/-
Burtin et al., 1998
SW-/18/-Age of trees: 17 years. Measurements performed on radial section, at 0.15 m height, in heartwood (HW), transition zone (TZ) and sapwood (SW)
C*TZ-/21/-
HW-/18-20/-
SW-/74/-
hTZ-/70/-
HW-/63-68/-
SW48/55/64
L* (%)TZ46/50/53
HW36/47/57
SW6.2/9.4/12.4
a*TZ9.2/10.7/12.3Control sample, see the text
HW5.6/7.1/10.2
SW17.3/23.1/26.6
b*TZ19.3/22.2/25.7
HW14.8/17.9/20.9

The range of color in radial stratification of examined material.Tabelle 5. Variationsbereich der Farbe bei radialer Stratifikation des analysierten Materials.

VariableHeartwoodTransition from sapwoodSapwood
Hingespread (1st quartile to 3rd quartile)
L*56.65–75.5378.09–83.7383.25–86.37
a*3.09–4.771.76–3.040.42–1.38
b*15.99–19.7018.53–20.2218.79–21.00
h74.54–80.4281.20–84.8785.73–88.48
C*16.59–19.9518.67–20.3318.83–21.00

Statistical significance of the influence of some factors on the indicators.Tabelle 3. Signifikanz-Analyse bezüglich des Einflusses unterschiedlicher Faktoren auf die analysierten Kennwerte.

VariablesFactors (independent discrete variables)
TreeHeight’s cross sectionRadiusSegment on radius*
H statistic from Kruskall-Wallis test/p probability**
RW39.11/<0.00127.03/0.00114.75/0.002-
HP7.93/0.0922.90/0.004--
MC41.68/<0.0018.23/0.31-3.80/0.05
BD17.50/0.0027.34/0.3913.14/<0.0019.56/0.008
L*31.55/<0.00168.76/<0.0011.27/0.74141.72/<0.001
a*33.08/<0.00175.16/<0.0011.39/0.71158.80/<0.001
b*3.23/0.5216.64/0.020.52/0.9233.4/<0.001
h29.18/<0.00161.78/<0.0011.50/0.68159.28/<0.001
C*3.33/0.5015.65/0.030.38/0.9421.90/<0.001

Descriptive statistics of non-stratified distributions of analyzed indices.Tabelle 2. Descriptive Statistik der nicht-stratifizierten Verteilung der analysierten Kennwerte.

VariableMeanMedianMinimumMaximumCoefficient of variation (%)W/ p*
RW (mm)3.002.720.09824.4555.340.94/0.061
HP (%)2.810015.15142.640.74/<0.001
MC (%)78.3473.9722.48192.2841.340.92/<0.001
BD (g · cm–3)0.5200.5150.4160.6849.040.97/<0.01
L* (%)79.6283.0651.1487.9511.390.75/<0.05
a*1.961.72–4.946.9684.580.97/<0.05
b*19.4719.3514.2838.6111.550.83/<0.05
h83.7684.7170.0089.975.530.93//<0.001
C*19.6419.4514.5438.9211.210.82/<0.001

Statistical coverage of differences between the wood in the transition zone and the wood in the other two radial zones.Tabelle 4. Vergleichende Analyse zwischen dem Holz der Übergangszone und dem Holz in den anderen beiden radialen Zonen.

VariableComparison with heartwoodComparison with sapwood
Probabilities (significance level 0.05)
BD0.950.13
L*<0.001<0.001
a*<0.001<0.001
b*<0.0010.20
h<0.001<0.001
C*<0.0010.59
eISSN:
0006-5471
Język:
Angielski
Częstotliwość wydawania:
4 razy w roku
Dziedziny czasopisma:
Life Sciences, Ecology, other
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