Wood density variation and tree ring demarcation in Gmelina arborea trees using x-ray densitometry

Abstract

Due to its relationship with other properties, wood density is the main wood quality parameter. Modern, accurate methods such as X-ray densitometry - are applied to determine the spatial distribution of density in wood sections and to evaluate wood quality. The objectives of this study were to determinate the influence of growing conditions on wood density variation and tree ring demarcation of gmelina trees from fast growing plantations in Costa Rica. The wood density was determined by X-ray densitometry method. Wood samples were cut from gmelina trees and were exposed to low X-rays. The radiographic films were developed and scanned using a 256 gray scale with 1000 dpi resolution and the wood density was determined by CRAD and CERD software. The results showed tree-ring boundaries were distinctly delimited in trees growing in site with rainfall lower than 2510 mm/ year. It was demonstrated that tree age, climatic conditions and management of plantation affects wood density and its variability. The specific effect of variables on wood density was quantified by for multiple regression method. It was determined that tree year explained 25.8% of the total variation of density and 19.9% were caused by climatic condition where the tree growing. Wood density was less affected by the intensity of forest management with 5.9% of total variation.

Devido à relação com as outras propriedades, a densidade da madeira é o seu principal parâmetro de qualidade. Métodos modernos e precisos - como a densitometria de raios X são aplicados para determinar a distribuição espacial da densidade, em seções da madeira e avaliar a sua qualidade. Objetivou-se, neste estudo, determinar a influência das condições de crescimento na variação da densidade da madeira e na demarcação dos anéis de crescimento de árvores de gmelina, de plantações de rápido crescimento na Costa Rica. A densidade da madeira foi determinada pelo método de densitometria de raios X. Amostras do lenho foram cortadas de árvores de gmelina e expostas à fonte de raios X, de baixa energia. Os filmes radiográficos foram revelados e escaneados utilizando-se uma escala de cinza com 1000 dpi de resolução, sendo a densidade da madeira determinada pelos softwares CRAD e CERD. Os resultados mostraram que os limites dos anéis de crescimento foram delimitados distintamente nas árvores com precipitação abaixo de 2510 mm/ano. Demonstrou-se que a idade das árvores, as condições climáticas e o manejo das plantações afetam a densidade da madeira e a sua variabilidade. O efeito específico dessas variáveis na densidade de madeira foi quantificado pela análise de regressão múltipla forward stepwise . Determinou-se que a idade da árvore explicou 25,8% do total de variação da densidade e que 19,9% dessa variação foi causada pela condição climática do local de crescimento das árvores. A densidade da madeira foi menos afetada pela intensidade de manejo florestal com 5,9% da variação total.