Ann. For. Sci. 64 (2007) 815-824
DOI: 10.1051/forest:2007065

Radial growth and characterization of juvenile and adult wood in plantation grown okoumé (Aucoumea klaineana Pierre) from Gabon

Marcel J. Medzegue^{a, b}, Stephane Grelier^a, Bertrand M'Batchi^b, Marcellin Nziengui^c and Alexia Stokes<sup>d, e

a</sup>  Unité Sciences du Bois et des Biopolymères Université de Bordeaux 1, INRA/CNRS/UMR 5103 US2B, 351 cours de la Libération, 33405 Talence Cedex, France
^b  Laboratoire d'Agrobiologie, Université des Sciences et Techniques de Masuku, BP 941, Franceville, Gabon
^c  École Nationale des Eaux et Forêts, Cap Esterias, BP 3960 Libreville, Gabon
^d  INRA, LIAMA-CASIA, Zhongguancun Dong Lu 95, PO Box 2728, Haidian District, 100080 Beijing, China
^e  Present address: INRA, AMAP, TA A-51/PS2, boulevard de la Lironde, 34398 Montpellier Cedex 5, France

(Received 7 November 2006; accepted 5 June 2007 ; published online 22 November 2007)

Abstract - The fast-growing hardwood, okoumé (Aucoumea klaineana Pierre), is a major forest species in Gabon and is used principally for making plywood, but research into the growth and quality of this wood is scanty. Trees from natural forests are favoured for production, yet little information exists on wood characteristics from plantation trees. Therefore, we carried out a dendrochronological study along with measurements of wood longitudinal modulus of elasticity (E_L), density (D_w), dimensional stability parameters (longitudinal, radial and tangential shrinkage and fibre saturation point) and fibre cell morphology to determine if these properties were related to age in trees from two plantations. We then used segmented regression analysis to define the limit (breakpoint) between juvenile (JW) and adult wood (AW). Using monthly precipitation data, we were able to determine that one growth ring is formed per year, composed of a large light coloured ring formed during the long rainy season and a thick, dark band formed during the major dry season. However, thinner bands, analogous to false rings, may also form during the short dry and short rainy seasons. Ring width decreases from the pith to the bark, and the breakpoint between JW and AW was at 19 years old when trees from both plantations were pooled together. No differences in D_w or radial and tangential shrinkage occurred with cambial age. E_L increased significantly up to the cambial age of 12-14 years, after which the increase with age was only slight and no breakpoint between JW and AW was found. With regard to mean longitudinal shrinkage, AW was found to form after the age of 13 years but fibre cell length was significantly longer after the age of 14.5 and 20 years, depending on the plantation of origin. Therefore, the boundary between JW and AW in plantation grown okoumé occurs between the ages of 13 and 20 years, depending on the characteristic examined.

Résumé - Croissance en diamètre et caractérisation de la limite entre bois juvénile et bois adulte chez l'okoumé des plantations au Gabon. L'okoumé (Aucoumea klaineana Pierre) est une essence à croissance rapide que l'on rencontre majoritairement au Gabon. Son bois est principalement utilisé dans la fabrication de panneaux de contreplaqué. Cependant les recherches sur la croissance et la qualité de son bois ne sont pas suffisamment avancées. L'utilisation des arbres issus des forêts naturelles est favorisée pour la production par rapport à ceux issus des plantations dont les caractéristiques sont peu connues. De ce fait, nous avons entrepris d'étudier la dendrochronologie des okoumés dans les deux plantations dans l'optique d'évaluer, en suivant l'âge cambial, le module d'élasticité longitudinal (E_L), la densité (D_w), les paramètres de stabilité dimensionnelle (retraits longitudinal, radial et tangentiel et point de saturation des fibres) et les caractéristiques morphologiques de fibres. En utilisant la régression linéaire segmentée, nous avons pu définir la limite entre le bois juvénile et le bois adulte en mettant en relation l'âge cambial et les caractéristiques mesurées. En s'aidant des données des précipitations mensuelles, nous avons déterminé l'existence d'un cerne annuel chez l'okoumé. L'accroissement annuel est composé d'une large bande claire formée pendant la longue saison de pluies et d'une large bande sombre formée pendant la grande saison sèche. Les fines bandes qui se formeraient durant les petites saisons sèches et de pluies sont assimilables aux faux cernes. La largeur du cerne d'okoumé décroît de la moelle vers l'écorce et présente une limite entre bois juvénile et bois adulte à l'âge cambial de 19 ans en considérant les deux plantations. On n'observe pas de différence avec la densité, les retraits radial et tangentiel par rapport à l'âge cambial. En revanche, le module d'élasticité longitudinal croît significativement jusqu'à l'âge cambial de 12-14 ans. Au-delà de cet âge, le module (E_L) augmente faiblement, mais aucune limite entre le bois juvénile et le bois adulte n'a été trouvé. Les moyennes de retrait longitudinal ont présenté une limite entre le bois juvénile et le bois adulte après 13 ans. Quant à la longueur de fibres, nous avons trouvé deux âges limites à 14,5 et 20 ans selon la plantation. En conclusion, suivant les caractéristiques examinées, la limite entre le bois juvénile et le bois adulte chez l'okoumé apparaît dans l'intervalle allant de l'âge cambial 13 ans à 20 ans.

Key words: dendrochronology / modulus of elasticity / wood density / shrinkage / fibre saturation point

Mots clés : dendrochronologie / module d'élasticité / densité / retrait / point de saturation de fibres

Corresponding author: akononkolo@yahoo.fr

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