Crown characteristics slightly improve lumber mechanical property models for black spruce (Picea mariana(Mill.) BSP)

Abstract

Most models of modulus of elasticity (MOE) and modulus of rupture (MOR) use classical dendrometric variables and do not use crown characteristics that are known to influence wood formation and properties. The objective of this study was to evaluate the benefit of including crown variables in black spruce MOE and MOR models. Values of MOE and MOR were measured on 99 boards from 21 black spruce trees located in nine stands in the Lac-Saint-Jean region of Québec (Canada). Site, tree and crown variables (crown surface area, crown length, branch basal area) were measured. Stand age and basal area were found to be positively related to MOE and MOR. Stem DBH and crown length were negatively related to MOE and MOR. When including crown variables, Akaike's Information Criterion was stable while the R 2 increased slightly (+ 2.7% for MOE and + 1% for MOR). The small benefit in model performance associated with the inclusion of crown variables in MOE and MOR models suggests that models without crown variables could be used for industrial purposes without much loss in performance.Key words: modulus of elasticity, modulus of rupture, crown characteristics, black spruce RÉSUMÉLa plupart des modèles de module d' élasticité (MOE) et de module de rupture (MOR) utilisent des variables dendromé-triques standards, mais pas les caractéristiques du houppier reconnues pour influencer la formation du bois et ses propriétés. Cette étude avait pour but d' évaluer l'intérêt d'utiliser les variables de houppier dans les modèles de MOE et de MOR pour l' épinette noire. Les valeurs du MOE et du MOR ont été mesurées sur 99 pièces de bois obtenues de 21 tiges d' épinette noire provenant de l' épinette noire réparties dans neuf peuplements de la région du Lac-Saint-Jean, au Québec (Canada). Les mesures ont porté sur les variables de la station, des arbres ainsi que des cimes (superficie de la cime, longueur de la cime, surface terrière). On a observé que l'âge du peuplement et la surface terrière étaient corrélées de façon positive avec le MOE et le MOR. Le dhp des tiges et la longueur des cimes montraient une corrélation négative avec le MOR et le MOE. En incluant les variables des cimes, le critère d'information d' Akaike s'avère stable tandis que le R2 s'accroît légèrement (+ 2,7 % pour le MOE et + 1 % pour le MOR). Le peu de gain dans la performance du modèle lié à l'inclusion des variables de la cime dans les modèles du MOE et du MOR indique que les modèles sans les variables de la cime pourraient être utilisés à des fins industrielles sans diminution importante au niveau de la performance.Mots clés : module d' élasticité, module de rupture, caractéristiques de la cime, épinette noire