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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 Cover

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

Die Bodenkultur: Journal of Land Management, Food and Environment
Volume 67 (2016): Issue 2 (June 2016)
By: Mihai-Florin Ostafi,  Florin Dinulică and  Valeriu-Norocel Nicolescu  
Open Access
|Sep 2016

Figures & Tables

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
DOI: https://doi.org/10.1515/boku-2016-0010 | Journal eISSN: 2719-5430 | Journal ISSN: 0006-5471
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Language: English
Page range: 105 - 120
Submitted on: Jan 5, 2016
Accepted on: May 15, 2016
Published on: Sep 8, 2016
Published by: Universität für Bodenkultur Wien
In partnership with: Paradigm Publishing Services
Publication frequency: 4 issues per year
Keywords:
common walnut,
wood quality,
physical properties,
structural features,
heartwood,
juvenile wood,
mature wood
Related subjects:
Life sciences,
Ecology,
Life sciences, other

© 2016 Mihai-Florin Ostafi, Florin Dinulică, Valeriu-Norocel Nicolescu, published by Universität für Bodenkultur Wien
This work is licensed under the Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 3.0 License.

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