Relationships between the intra-ring wood density assessed by X-ray densitometry and optical anatomical measurements in conifers. Consequences for the cell wall apparent density determination

The objective of this work is to compare anatomical measurements to wood density variations within annual rings of three major softwood species, Norway spruce, Scots Pine and Silver Fir. The six selected annual rings were sampled within a database of thousand microdensitometric profiles measured on wood samples collected in Finland and France. Each of the six studied annual rings represents one average profile of wood density for a given age class and age ring width. The dimensions of the tracheids are performed in the radial-tangential plane by using two different planimetric methods. The wood density profile within each ring is calculated simply by the mean of the tracheid dimensions and by using a constant value for the cell wall density. We have verified that the knowledge of the (i) tracheid geometry and (ii) the usually admitted value of the cell wall density allows us to calculate intra ring wood density profiles which are similar to the X-rays wood density profiles in terms of variations but very different in average. Thus it appears necessary to calibrate by using an apparent cell wall density varying inside the rings and being far weaker than the effective cell wall density of 1460 kg/m³ as it is usually admitted in the literature.Variations intra-cerne de densité du bois et mesures optiques des caractéristiques anatomiques de résineux. Conséquences pour la détermination de la densité apparente de paroi. L’objectif de ce travail est comparer des mesures anatomiques à des mesures de variations de densité du bois à l’intérieur de cernes annuels pour trois essences résineuses importantes, l’épicéa commun, le sapin pectiné et le pin sylvestre. Les cernes sélectionnés sont choisis dans un échantillon de plusieurs milliers de cernes prélevés dans des arbres en France et en Finlande. Chaque cerne étudié représente pour une essence le profil moyen de densité d’une classe d’âge compté depuis la moelle et d’une classe de largeur de cerne. Les caractéristiques géométriques des trachéides sont mesurées par deux méthodes planimétriques différentes dans le plan radial-tangentiel. Le profil de densité du bois est calculé simplement à partir des dimensions des trachéides et de la densité de la matière ligneuse. Pour que le profil calculé de densité du bois corresponde au profil obtenu par microdensitométrie nous avons montré qu’il est nécessaire faire varier le facteur de calibration, appelé densité apparente de la paroi cellulaire, à l’intérieur des cernes avec des valeurs bien plus faibles que 1460 kg/m³, la valeur habituellement utilisée dans la littérature