Bakour, Riad (2003) Quercus petraea Liebl.) sur la structure anatomique et les propriétés physiques du bois merrain. PhD thesis Sciences Forestières et du Bois, ENGREF.

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Abstract

The purpose of this study is to estimate and specify the quality of the wood of the pedunculate oak (Quercus robur) and of the sessile oak (Quercus petraea) which constitute a broad leaved timber resource of considerable economic importance, in particular for their aptitude for being used in the wet cooperage.
In the last twenty years, it had been noticed:
- That the annual request for logs of French oaks for the manufacturing of stave wood had increased regularly to reach 320 000 m3 in 2002, either nearly 10 % of total harvest of French oak, or a fabrication of 650 000 barrels of a capacity of 228 litres which are sold at 500 €s the unit.
- The development of the import of stave wood (white oak) coming from the USA and more recently of Central and Eastern Europe (sessile and pedunculate oak);
- That certain French coopers were interested more and more in new zones of supply in Europe (Hungary, Russia...) as they are cheaper than those of the French forests.
Following these significant changes of the market of the stave wood, an experimentation of great scale, entitled "Oak of Cooperage 2000", was launched in France in autumn 1996. Within the framework of this experiment, the purpose of our work was to bring answers to the principal questions that arose:
- Is the ring width used traditionally in cooperage for the sorting of the barrel stave woods, a sufficient descriptor of the properties of the wood of oak of cooperage?
- Are there any differences in properties between the woods of the two oaks, sessile and pedunculate?
- For the same species, are there any differences between the several provenances?
The wood of 123 pedunculate oaks and 165 sessile oaks, selected from 9 areas considered for the production of wood of cooperage, were characterized by using measurements of image analysis, by micro-densitometry like the techniques classically used in anatomy or the physique of wood.
Many differences were highlighted between the two species and even in the provenances inside the species, in particular in the case of physical and anatomical properties. The study showed as well that the sorting of the wood of oak according to the species (sessile or pedunculate), of the following provenances: (Cîteaux, Darney, Tronçais, Bertranges, Bitche, Jupilles, Saint Palais, Limousin and Monlezun-Laurède) and the width of ring would make it possible to the user not only to better control the great variability of the stave wood but still to benefit from it.

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Table of content

TABLE DES MATIÈRES - 9
INTRODUCTION - 17
CHAPITRE I. MATERIEL ET MÉTHODES - 21
1 ÉCHANTILLONNAGE - 23
1.1 CHOIX DES MILIEUX - 25
1.2 CHOIX DES ARBRES - 27
1.3 ABATTAGE ET DÉBIT DES ARBRES - 27
2 MORPHOLOGIE FOLIAIRE DES ARBRES - 29
2.1 DONNÉES BIBLIOGRAPHIQUES SUR LA RECONNAISSANCE DES CHÊNES - 29
2.2 MÉTHODOLOGIE - 35
2.3 RÉSULTAT ET DISCUSSION - 36
2.3.1 Analyse des données recueillies sur le terrain - 36
2.3.2 Analyse sur les données après reclassement des neuf arbres - 38
2.3.2.1 Analyse factorielle discriminante sur les trois variables regroupées - 38
2.4 CONCLUSION - 41
3 ÉTUDE DES PROPRIÉTÉS DU BOIS - 43
3.1 MATÉRIEL ET MÉTHODES - 43
3.1.1 Préparation des échantillons - 43
3.1.2 Études anatomique et physique - 43
3.2 TRAITEMENT STATISTIQUE DES DONNÉES - 47
4 CARACTÉRISTIQUES SYLVICOLES - 49
4.1 ÂGES - 49
4.2 LARGEUR DE CERNE - 51
4.2.1 La largeur moyenne de cerne dans l'arbre - 51
4.2.2 La largeur moyenne de cerne du merrain - 54
4.3 CONCLUSION - 56
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - 57
CHAPITRE II. CARACTÉRISTIQUES DE L'ÉCORCE ET DE L'AUBIER - 59
1 RAPPELS - 61
2 ÉPAISSEUR DE L'ÉCORCE - 62
2.1 LIAISON AVEC L'ÂGE ET LA LARGEUR DE CERNE - 63
2.2 VARIABILITÉ DE L'ÉPAISSEUR DE L'ÉCORCE - 63
3 L'AUBIER - 65
3.1 INTRODUCTION - 65
3.2 LARGEUR MOYENNE DE CERNE DANS L'AUBIER - 66
3.3 NOMBRE DE CERNES DANS L'AUBIER - 68
3.4 LARGEUR DE L'AUBIER - 70
4 CONCLUSION - 74
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - 76
CHAPITRE III. COULEUR DU BOIS - 77
1 INTRODUCTION - 79
1.1 SOURCES DE LA VARIABILITÉ DE LA COULEUR DU BOIS - 80
2 MATÉRIELS ET MÉTHODES - 82
2.1 LE SYSTÈME CIELAB 1976 - 82
2.2 MESURES EXPÉRIMENTALES - 84
3 RÉSULTATS ET DISCUSSION - 85
3.1 CLARTÉ L* - 85
3.2 ANGLE DE TEINTE H* - 87
3.3 SATURATION DE LA TEINTE C* - 90
4 CONCLUSION - 96
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - 97
CHAPITRE IV. DENSITÉ DU BOIS DE CHÊNE - 99
1 INTRODUCTION - 101
1.1 SOURCES DE LA VARIABILITÉ DE LA DENSITÉ DU BOIS DE CHÊNE - 102
1.1.1 L'espèce - 102
1.1.2 L'origine géographique - 103
1.1.3 La largeur de cerne et sa liaison avec la densité - 104
1.1.4 L'âge - 106
1.1.5 L'arbre - 106
2 MESURE DE L'INFRADENSITÉ - 107
2.1 MATÉRIEL ET MÉTHODE - 107
2.2 RÉSULTATS ET DISCUSSION - 108
2.2.1 Relation entre l'âge, la largeur de cerne et l'infradensité - 110
2.2.2 Variabilité de l'infradensité - 111
2.3 CONCLUSION - 114
3 LA MICRODENSITOMÉTRIE - 115
3.1 MATÉRIEL ET MÉTHODE - 115
3.2 RÉSULTATS ET DISCUSSION DES MESURES MICRODENSITOMÉTRIQUES - 117
3.2.1 Densité du bois initial (DBI) - 117
3.2.1.1 Liaison avec l'âge et la largeur de cerne - 118
3.2.1.2 Variabilité de la densité du bois initial - 120
3.2.2 Densité du bois final (DBF) - 121
3.2.2.1 Évolution de la densité du bois final avec l'âge et la largeur de cerne - 123
3.2.2.2 Variabilité de la densité du bois final - 124
3.2.2.3 Liaison entre largeur et densité du bois initial et final - 126
3.2.2.4 Variabilité intra-cerne de la densité du bois initial et final - 127
3.2.3 Densité moyenne (DMoy) - 128
3.2.3.1 Variabilité inter et intra-cerne de la densité moyenne (DMoy) - 131
3.3 RELATIONS ENTRE LES CARACTÉRISTIQUES DE LA MICRODENSITOMÉTRIE - 132
3.4 CONCLUSION - 133
4 PROFIL SYNTHÉTIQUE DE LA MICRODENSITÉ - 134
4.1 PROFILS SYNTHÉTIQUES DE LA DENSITÉ DES DEUX ESPÈCES À DIFFÉRENTES CLASSES DE LARGEUR DE CERNE - 136
4.2 PROFILS SYNTHÉTIQUES DE LA DENSITÉ À DIFFÉRENTES CLASSES DE LARGEUR DE CERNE ET D'ÂGES - 137
4.2.1 Variabilité intra-spécifique du profil densitométrique - 142
4.3 CONCLUSION - 144
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - 145
CHAPITRE V. ANATOMIE DU BOIS DE CHÊNE - 149
1 ANATOMIE DU BOIS DE CHÊNE - 151
1.1 LE PLAN LIGNEUX DU BOIS DU CHÊNE - 151
1.1.1 Éléments verticaux - 154
1.1.1.1 Vaisseaux et trachéides vasicentriques - 154
1.1.1.2 Les tissus fibreux - 155
1.1.1.3 Parenchyme longitudinal - 156
1.1.2 Éléments horizontaux - 157
1.1.2.1 Rayons ligneux - 157
1.2 CHANGEMENTS ANATOMIQUES LIÉS AU VIEILLISSEMENT DU BOIS - 159
1.2.1 Duraminisation - 159
1.2.2 Thyllose - 160
1.3 RECONNAISSANCE DU BOIS DE CHÊNE ROUVRE ET PÉDONCULÉ - 161
1.4 VARIABILITÉ DE BOIS DU CHÊNE ROUVRE ET PÉDONCULÉ - 163
1.5 SOURCES DE VARIABILITÉ - 166
1.5.1 Largeur de cerne - 166
1.5.2 Âge cambial - 167
1.5.3 Espèce - 168
1.5.4 Provenance - 169
1.5.5 Arbre - 170
2 MATÉRIEL ET MÉTHODES - 171
2.1 MESURES DES RAYONS LIGNEUX - 171
2.2 MESURE DES AUTRES CARACTÉRISTIQUES ANATOMIQUES PAR ANALYSE D'IMAGE - 172
3 RÉSULTATS ET DISCUSSIONS - 175
3.1 TEXTURE - 175
3.1.1 Relations avec l'âge et la largeur de cerne - 178
3.2 PROPORTION DU BOIS INITIAL DANS LE CERNE - 180
3.3 VARIATION DE LA LARGEUR DU BOIS INITIAL ET DU BOIS FINAL EN FONCTION DE LA LARGEUR DE CERNE - 184
3.4 CARACTÉRISTIQUES DES RAYONS LIGNEUX PLURISÉRIÉS - 185
3.4.1 Largeur des rayons ligneux - 185
3.4.2 Nombre de rayons ligneux - 188
3.4.3 Proportion des rayons ligneux - 191
3.5 PROPORTION DES FIBRES - 193
3.5.1 Relations avec l'âge et la largeur de cerne - 196
3.6 PROPORTION DES PARENCHYMES ET DES PETITS VAISSEAUX - 197
3.7 CARACTÉRISTIQUES DES GROS VAISSEAUX DU BOIS INITIAL - 199
3.7.1 Proportion des gros vaisseaux - 199
3.7.2 Nombre de gros vaisseaux - 202
3.7.3 Surface individuelle des gros vaisseaux - 204
3.7.4 Excentricité des gros vaisseaux - 207
3.7.5 Nombre de rangées tangentielles des gros vaisseaux - 210
3.8 CONCLUSION - 214
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES - 215
CHAPITRE VI. SYNTHÈSE - 223
1 INFLUENCE DE L'ESPÈCE ET DE LA RÉGION - 225
1.1 EFFET DE L'ESPÈCE ET DE LA RÉGION SUR LE PROFIL DE DENSITÉ EN CONTRÔLANT LA LARGEUR DE CERNE ET L'ÂGE - 227
1.2 APPROCHE PAR ANALYSES MULTIVARIÉES - 233
1.2.1 Analyses des composantes principales - 233
1.2.2 Analyse factorielle discriminante - 236
1.2.2.1 Reconnaissance de l'espèce à partir de son bois - 236
1.2.2.2 Reconnaissance de l'espèce à partir de son plan ligneux - 240
2 CONCLUSION - 242
CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES - 243
1 CONCLUSION GÉNÉRALE - 245
2 PERSPECTIVES - 247

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