Axial and radial variation of sapwood and heartwood in stems of common oak (Quercus robur L.) and selected biometric traits of trees and site fertility

• Autorzy: Pazdrowski W. , Szymanski M. , Kazmierczak K. , Nawrot M. , Manka K.

Warianty tytułu

PL

Osiowe i promieniowe zróżnicowanie udziału bielu i twardzieli w pniach dębów szypułkowych (Quercus robur L.) a wybrane cech biometryczne drzew i żyzność siedliska

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The study is an attempt to determine variation in the proportions of sapwood and heartwood in the radial and axial sections in stems of common oak (Quercus robur L.), representing the main tree stand (according to Kraft biosocial classification), age classes V (81-100 years) and VI (101-120 years), growing in the fresh mixed forest and fresh forest sites. Sample trees were selected according to Urich I method from four plots (of 1 ha each). For each model tree its crown projection area was determined. After felling all necessary biometric traits of tree stem and live crown were measured. Stems were divided into 2-metre sections, from which centres discs were cut in order to determine selected wood macrostructure parameters and volumes of sapwood rings and heartwood cylinders. Additional discs were cut from breast height and kerf planes of trees. When analyzing results for individual discs and trees arithmetic means of widths (or volumes) of studied wood zones were used. During the study the irregularities were determined of sapwood and heartwood zones in stems. Strong and plus interrelations were found between crown volume and crown projection area (as area of cylinder external surface) and sapwood area at the cross stem section, although some of the correlation coefficients were not significant. Large variation was observed in the proportions of volumes of sapwood and heartwood in individual Kraft’s biosocial classes. Differences were also found in sapwood and heartwood radial share between age classes, and rather small differences between forest site types.

PL

Praca jest próbą określenia zmienności udziału bielu i twardzieli w pniach dębów szypułkowych (Quercus robur L.) na przekroju poprzecznym oraz wzdłuż osi pnia. Drzewa poddane analizie wyrosły w warunkach lasu mieszanego świeżego oraz lasu świeżego i reprezentowały drzewostan główny według klasyfikacji biologicznej Krafta, w wieku 81-100 lat (V klasa wieku) oraz 101-120 lat (VI klasa wieku). Drzewa próbne wybrano zgodnie z założeniami dendrometrii – według metody Uricha (z równą liczbą drzew w stopniu grubości) na czterech powierzchniach badawczych (o areale 1 ha każda). Dla każdego drzewa modelowego oznaczonego na powierzchni pomierzono powierzchnię rzutu korony. Po ścięciu wykonano wszystkie niezbędne pomiary cech biometrycznych pni i żywej korony. Ze środków sekcji o długości 2 m wycięto krążki w celu pomiaru cech makrostruktury drewna oraz określenia objętości pierścienia bielu i walca twardzieli. Ponadto wycięto krążki z podstawy drzewa (miejsca ścięcia) oraz z pierśnicy (na wysokości 1,3 m). Opracowując wyniki, posługiwano się średnimi arytmetycznymi wartościami wyróżnionych stref określonymi dla pojedynczych krążków lub drzew. W toku prac stwierdzono nieregularność szerokości stref bielu i twardzieli w pniach dębów. Wykazano silną, dodatnią zależność pomiędzy objętością korony (jako objętość parabo¬loidy) i powierzchnią kołowego rzutu korony oraz powierzchnią bielu na przekroju poprzecznym. Niektóre współczynniki korelacji były nieistotne statystycznie. Rozpatrując indywidualnie klasy biosocjalne według Krafta, zaobserwowano dużą zmienność objętości bielu i twardzieli w pniach drzew. Ponadto wykazano zróżnicowanie w udziale bielu i twardzieli pomiędzy klasą wieku oraz stosunkowo niewielką zmienność pomiędzy siedliskowymi typami lasu.

Słowa kluczowe

EN

axial variation; radial variation; sapwood; heartwood; stem; common oak; oak; Quercus robur; selected biometric trait; tree; site fertility; biometric trait; site condition; fresh mixed forest; forest; fresh forest; classification; tree stand; raw material; wood material

• Wydawca: -
• Czasopismo: Acta Scientiarum Polonorum. Silvarum Colendarum Ratio et Industria Lignaria
• Rocznik: 2009
• Tom: 08
• Numer: 2
• Opis fizyczny: p.31-45,fig.,ref.

Twórcy

autor

Pazdrowski W.

• Department of Forest Utilisation, Poznan University of Life Sciences, Wojska Polskiego 71A, 60-625 Poznan, Poland

autor

Szymanski M.

autor

Kazmierczak K.

autor

Nawrot M.

autor

Manka K.

Bibliografia

• Albrektson A., 1984. Sapwood basal area and needle mass of Scots pine (Pinus sylvestris L.) trees in central Sweden. Forestry 57 (1), 35-43.
• Assmann E., 1968. Nauka o produkcyjności lasu [Science of forest productivity]. PWRiL Warszawa [in Polish].
• Bergström B., Gref R., Ericsson A., 2004. Effect of pruning on heartwood formation in Scots pine trees. J. For. Sci. 50 (1), 11-16.
• Berthier S., Kokutse A.D., Stokes A., Fourcaud T., 2001. Irregular heartwood formation in Maritime pine (Pinus pinaster Ait): Consequences for biomechanical and hydraulic tree function-ing. Ann. Bot. 87, 19-25.
• Björklund L., 1999. Identifying heartwood-rich stands or stems of Pinus sylvestris by uning inventory data. Silva Fen. 33(2), 119-129.
• Dellus V., Scalbert A., Janin G., 1997. Polyphenols and colour of Douglas-fir heartwood. Holzforschung 51, 291-295.
• Gartner B.L., 1991. Structural stability and architecture of vines vs. shrubs of poison oak Toxicodendron diversilobum. Ecology 72, 2005-2015.
• Grochowski J., 1973. Dendrometria [Dendrometry]. PWRiL Warszawa [in Polish].
• Grochowski J., Szymkiewicz B., 1957. Skrypty dla szkół wyższych. Dendrometria [Scripts for height schools. Dendrometry]. SGGW, PWN Warszawa [in Polish].
• Hejnowicz Z., 2002. Anatomia i histogeneza roślin naczyniowych [Anatomy and histogenesis of vascular plants]. PWN Warszawa [in Polish].
• Hillis W.E., 1987. Heartwood and tree exudates. Springer, Berlin.
• Raport o stanie lasów w Polsce [Report on Forest Condition in Poland] /access date 11.01.2008/ pobrano z: http://www.lp.gov.pl/media/biblioteka/raporty/raportostanielasow2005.PDF [in Polish].
• Jakubowski M., 2004. Udział bielu, twardzieli, drewna młodocianego i dojrzałego w strzałach sosen zwyczajnych (Pinus sylvestris L.) wyrosłych w różnych warunkach siedliskowych [Proportion of sapwood, heartwood, juvenile and mature wood in trunks of Scots pine (Pinus sylvestris L.) developed in different site conditions]. Sylwan 8, 16-24 [in Polish].
• Jaworski A., 2004. Podstawy przyrostowe i ekologiczne odnawiania oraz pielęgnacji drzewostanów [Incremental and ecological foundations for stand regeneration and tending]. PWRiL Warszawa [in Polish]
• Jelonek T., Pazdrowski W., Tomczak A., Stypuła I., 2006. Radial and axial variability of the proportion of sapwood and heartwood in stems of Scots pine (Pinus sylvestris L.) developed in conditions of former farmlands and typical forest sites. EJPAU, Forestry 9, 3.
• Kaufmann M.R., Troendle C.A., 1981. The relationship of leaf area and foliage biomass to sapwood conducting area in four subalpine forest tree species. For. Sci. 27(3), 477-482.
• Królikowski J., Steckiewicz C., 1964. Matematyka – wzory – definicje – tablice [Mathematics – formulae – definitions – tableau]. Wyd. Kom. Łączn. Warszawa [in Polish].
• Krzysik F., 1978. Nauka o drewnie [Wood science]. PWN Warszawa [in Polish].
• Matuszkiewicz J.M., 2007. Zespoły leśne Polski [Forests phytocenosis in Poland]. PWN Warszawa [in Polish].
• Medhurst J.L., Beadle C.L., 2002. Sapwood hydraulic conductivity and leaf area – sapwood area relationships following thinning of Eucalyptus nitens plantation. Plant Cell Environ. 25, 1011- -1019.
• Medhurst J.L., Battaglia M., Cherry M.L., Hunt M.A., White D.A., Beadle C.L., 1999. Allometric relationships for Eucaliptus nitens (Deane and Maiden) Maiden plantations. Trees 14, 91-101.
• Panshin A.J., Zeuuw C., 1980. Textbook of wood technology: Structure, identifictions, properties, and uses of the commercial woods of the United States of Canada. McGraw-Hill, New York, 772.
• Pazdrowski W., 1992. Związek pomiędzy udziałem bielu i twardzieli w miąższości kłód odziom-kowych sosen a udziałem obu rodzajów drewna w powierzchni przekroju poprzecznego strza-ły w miejscu ścięcia i pierśnicy drzew [Relation between the share of sapwood and heartwood in the volume of pine butt logs and share of both types of wood in the cross stem section at kerf plane and breast height of trees]. Sylwan 7, 51-60 [in Polish].
• Plomion Ch., Leprovost G., Stokes A., 2001. Wood formation in trees. Plant Physiol. 127.
• Požgaj A., Chovanec D., Jurjatko S., Babiak M., 1997. Ńtruktúra a vlasnosti dreva [Structuer and features of wood]. Príroda Bratislava [in Slovak].
• Raport o stanie lasów 2005 [Report on the condition of forests 2005]. Source: http://www.lp.gov.pl/media/biblioteka/raporty/raportostanielasow2005.PDF date of acces: 14.06.2008 [in Polish].
• Rybníček M., Vavrčík H., Hubenỳ R., 2006. Determiantion of the number of sapwood annual rings in oak in the region of southern Moravia. J. For. Sci. 52 (3), 141-146.
• Sellin A., 1996. Sapwood amount in Picea abies [L.] Karst. determined by tree age and radial growth rate. Holzforschung 50, 291-296.
• Shinozaki K., Yoda K., Hozumi K., Kira T., 1964. A quantitative analysis of plant form – the pipe model theory. I. Basic analyses. Nikon Setai Gak. 14, 97-105.
• Siedliskowe podstawy hodowli lasu 2003. Załącznik nr 1 do Zasad hodowli i użytkowania lasu wielofunkcyjnego [[Forest site type principles of silviculture. Attachment no. 1 to Principles of multifunctional forest silviculture and utilization]. Warszawa [in Polish].
• Stokes A., Berthier S., 2000. Irregular heartwood formation in leaning stems of Maritime pine (Pinus pinaster Ait.) is related to eccentric, radial stem growth. For. Ecol. Manag. 135, 115-121.
• Szymański M., Pazdrowski W., Kaźmierczak K., Mańka K., Nawrot M., 2008. Axial and radial variation in the proportions of sapwood and heartwood in stems of common oak (Quercus robur L.) depending on site type, age class and social class of tree position. Acta Sci. Pol., Silv. Colendar. Rat. Ind. Lignar. 7(2), 45-58.
• Taylor A.M., Gertner B.L., Morrell J.J., 2002. Heartwood formation and natural durability: a review. Wood Fib. Sci. 34 (4), 587-611.
• Taylor A.M., Gertner B.L., Morrell J.J., 2003. Co-incident variations in growth rate and heartwood extractive concentration in Douglas-fir. For. Ecol. Manag. 186, 257-260.
• Website of the Regional Directorate of the State Forests in Poznań: http://www.lasypanstwowe. poznan.pl/, access date: 20.01.2008.
• Website of the State Forests National Forest Holding: http://www.lasypanstwowe.gov.pl/mapy/ index.htm, access date 12.01.2008.
• Whitehead D., 1978. The estimation of foliage area from sapwood basal area in Scots pine. For-estry 51, 137-149.
• Whitehead D., Edwards W.R.N., Jarvis P.G., 1984. Conducting sapwood area foliage area, and permeability in mature trees of Picea sithensis and Pinus concorta. Can. J. For. Res. 14, 940-947.
• Wróbel K., 2009. Zmienność osiowa i promieniowa występowania bielu i twardzieli w pniach drzew dębu szypułkowego w zależności od warunków wzrostu [Variability of sapwood and heartwood occurance in stems of common oak in dependence of growth condition]. Maszyn. Kat. Użyt. Lasu UP Poznań [in Polish; in print].
• Zasady hodowli lasu [Principles of silviculture]. Ośr. Rozw.-Wdroż. Lasów Państw. Bedoń [na zlecenie Dyrekcji Generalnej Lasów Państwowych]. 2003. Warszawa [in Polish].