The identification of low-vigor trees with potential for sawlog production is a key objective of tree marking guidelines used for partial cuts in northern hardwoods. The aim of this study was to measure the impact of various vigor-related defects on the monetary value of hardwoods. To achieve this, we sampled 64 sugar maple (Acer saccharum Marshall) and 32 yellow birch (Betula alleghaniensis Britton) trees from two locations in southern Quebec, Canada. We identified over 420 defects, which were grouped into 8 categories. The trees were then harvested and processed into lumber, and the value per unit volume of each stem was calculated from the value of the product assortment (lumber, chips, and sawdust). We found that visible evidence of fungal infections (sporocarps and (or) stroma) and cracks had the largest negative influence on value in both species. A model that included these defects was almost as good at predicting value as one that included a specifically designed quality classification. A more accurate assessment of value could be achieved using wood decay assessment tools and (or) by considering site-specific variables. Results from this study showed that visual identification of fungal infections and cracks could be used to enhance tree marking guidelines for hardwoods. This would meet both the silvicultural objective of selection cuts, by removing low-vigor trees, and the wood supply objective, by improving stem quality assessment prior to harvest.Résumé : L'identification des arbres moribonds qui ont un potentiel pour la production de billes de sciage est un objectif clé des directives de martelage lors de coupes partielles dans les peuplements de feuillus nordiques. Cette étude avait pour but de mesurer l'impact de divers défauts reliés à la vigueur sur la valeur monétaire des feuillus. À cette fin, nous avons échantillonné 64 érables à sucre (Acer saccharum Marshall) et 32 bouleaux jaunes (Betula alleghaniensis Britton) à deux endroits dans le sud du Québec, au Canada. Nous avons identifié plus de 420 défauts que nous avons regroupés en huit catégories. Ces arbres ont ensuite été récoltés et transformés en sciage et la valeur par unité de volume de chaque tige a été calculée à partir de la valeur de l'assortiment de produits (sciages, copeaux et sciures). Nous avons constaté que les signes visibles d'infection fongique (sporocarpes ou stroma) et les fentes avaient la plus grande influence négative sur la valeur des deux espèces. Un modèle qui incluait ces défauts était presque aussi bon pour prédire la valeur qu'un modèle basé sur un système de classes de qualité spécifiquement conçu. On pouvait obtenir une évaluation plus précise de la qualité en utilisant des outils pour évaluer la carie du bois ou en tenant compte de variables propres au site. Les résultats de cette étude montrent que l'identification visuelle des infections fongiques et des fentes peut être utilisée pour améliorer les directives de martelage chez les feuillus. Cela devrait satisfaire tant les objectifs sylvicoles des coupes de j...

In the eastern Canadian boreal forest, long fire return intervals lead to over 60% of stands having an irregular, uneven-aged structure, which is associated with slower growth. The aim of this study was to examine the effect of stand structure on the clear wood mechanical properties of black spruce (Picea mariana (Mill.) B.S.P.). A total of 128 trees were destructively sampled from stands of regular and irregular structure across Quebec, Canada. Nonlinear mixed-effects models were developed for each stand type to describe the variation in modulus of elasticity (MOE) and modulus of rupture (MOR) in small defect-free samples as functions of cambial age and annual ring width. Mechanical properties were strongly related to cambial age, with a smaller influence of ring width. After accounting for these variables, both MOE and MOR were higher in samples from stands of regular structure, although differences were less pronounced in the upper stem compared with breast height. The fixed effects of the models explained between 34% and 53% of the variation in mechanical properties. A higher incidence of mild compression wood in trees of layer origin may explain the observed differences between stand structures.Résumé : Dans l'est de la forêt boréale canadienne, de longs intervalles entre les feux font en sorte que 60 % des peuplements acquièrent une structure irrégulière et inéquienne qui est associée à une croissance plus lente. Le but de cette étude était d'examiner l'effet de la structure de peuplement sur les propriétés mécaniques du bois sans défauts d'épinette noire (Picea mariana (Mill.) B.S.P.). Au total, 128 arbres ont été échantillonnés de manière destructive dans des peuplements de structure régulière et irrégulière à travers le Québec, Canada. Des modèles non linéaires mixtes ont été développés pour chaque type de peuplement afin de décrire les variations du module d'élasticité (MOE) et du module de rupture (MOR) en fonction de l'âge cambial et de la largeur des cernes annuels dans des petites éprouvettes dépourvues de défauts. Les propriétés mécaniques étaient fortement reliées à l'âge cambial, et dans une moindre mesure par la largeur de cerne. Après avoir tenu compte de ces variables, le MOE et le MOR étaient plus élevés dans les échantillons provenant des peuplements de structure régulière, bien que les différences fussent moins prononcées dans le haut de la tige qu'à hauteur de poitrine. Les effets fixes des modèles ont expliqué entre 34 et 53 % de la variation des propriétés mécaniques. Une incidence plus élevée du bois de compression de moindre sévérité dans les arbres d'origines de marcottes pourrait expliquer les différences observées entre les structures de peuplement.

Realistic forestry value chain simulations require accurate representations of each component. For primary processing, this is complicated by the fact that a single raw material is converted into a wide range of lumber products. The aim of this study was to develop statistical models for predicting lumber product assortment from tree size information, while taking into account the high proportion of zeros in the data. Lumber recovery was simulated from a database of 1013 laser-scanned Picea mariana (Mill.) Britton, Sterns & Poggenb. and Abies balsamea (L.) Mill. stems using the sawing simulator Optitek. The number of boards per stem of specific products was modelled with zero-inflated Poisson regression using stem diameter and height as covariates. The number of boards per stem was strongly related to both diameter and height, but also changed according to input prices for lumber products. Zero-inflated models outperformed ordinary Poisson regression in all cases. The developed models will be integrated into simulation tools designed to optimize processes along the entire forest value chain from forest to end user.