o:8842 MOGUĆNOST PROCENE KVALITETA DRVETA U STABLIMA CRVENOG HRASTA (Quercus rubra L.) PRIMENOM AKUSTIČNOG TOMOGRAFA I FRAKTOMETRA POSSIBILITY OF ASSESSING WOOD QUALITY IN RED OAK (Quercus rubra L.) TREES USING ACOUSTIC TOMOGRAPH AND FRACTOMETER sr Izvod: Prema dosadašnjim istraživanjima, drvo crvenog hrasta (Quercus rubra L.) predstavlja kvalitetan materijal za preradu u drvnoj industriji, ali svojstva i potencijal ove vrste sa područja Srbije do sada nisu detaljno ispitivani. Osnovni cilj ovog rada bio je: utvrditi osnovna fizičko‑mehanička i anatomska svojstva drveta crvenog hrasta sa tri lokaliteta u Srbiji (Bruske šume, Stepin lug i Debeli lug), i istražiti mogućnost primene akustičnog tomografa i fraktometra u proceni kvaliteta drveta u stojećim stablima, kao i kreirati i testirati prediktivne modele za pouzdano predviđanje kvaliteta drvne mase pre seče.. Korišćenjem akustičnog tomografa, kao nedestruktivne metode, istražena je mogućnost procene kvaliteta drveta pomoću izmerene brzine zvuka u poprečnom pravcu, dok su iz istih stabala pomoću fraktometra uzeti izvrtci na kojima su određena svojstva i uspostavljeni modeli procene kvaliteta drveta korišćenjem ove poludestruktivne metode. Sa svakog lokaliteta oborena su po 3 stabla iz kojih su izrezani trupčići i koturovi za ispitivanja anatomskih, fizičkih i mehaničkih svojstava drveta. Rezultati pokazuju izraženu varijabilnost anatomskih i fizičko‑mehaničkih svojstava drveta crvenog hrasta između lokaliteta, kao i unutar populacija na istom staništu. Utvrđene su značajne razlike u širini godova, udelu kasnog drveta i dužini vlakana između juvenilnog i zrelog drveta, dok se vrednosti gustine i mehaničkih svojstava (MOR i MOE) u velikoj meri poklapaju sa ranije utvrđenim vrednostima za ovu vrstu na prirodnim staništima. Dobijeni modeli, bazirani na fraktometrijskim i akustičnim merenjima, pokazali su visoku korelaciju sa laboratorijskim rezultatima i potvrđuju potencijal primene nedestruktivnih metoda za terensku procenu kvaliteta drveta crvenog hrasta.Utvrđeni rezultati o fizičko-mehaničkim svojstvima pokazuju da se karakteristike drveta crvenog hrasta ne razlikuju značajno od svojstava autohtonih vrsta iz roda Quercus – hrasta kitnjaka (Q. petraea L.) i lužnjaka (Q. robur L.). Za sve lokalitete, vrednost brzine prostiranja zvučnih talasa u radijalnom pravcu u proseku je iznosila 1551 m/s, dok je brzina prostiranja zvuka u tangencijalnom pravcu iznosila 1533 m/s. Prostom linearnom regresijom zabeleženo je šest uspešnih modela u predviđanju svojstva drveta. Koeficijenti korelacije su iznosili od slabih – za pritisnu čvrstoću (0,143) do umerenih – visokih korelacija (0,825) za gustinu. Dužina drvnih vlakana i procenat učešća kasne zone, umereno su korelisani sa srednjom brzinom zvuka u drugom (1900 – 2800 m/s) i trećem opsegu brzina (2800-3500 m/s, dok su u opsegu sa najmanjim vrednostima brzina (1400 – 1900 m/s) korelacije nisu bile statistički značajne. Istraživana svojstva drveta se mogu uspešno odrediti i na osnovu parametara dobijenih fraktometrom, kao poludestruktivnom metodom. Višestruki regresioni testovi su rezultirali sa četiri modela za svako proučavano svojstvo drveta na osnovu čega se zaključuje da se fraktometrijska merenja mogu uspešno koristiti u proceni kvaliteta drveta u dubećim stablima crvenog hrasta. Abstract According to previous studies, northern red oak (Quercus rubra L.) is considered a high-quality raw material for wood processing. However, the properties and potential of this species in the territory of Serbia have not been thoroughly investigated. The main objective of this study was to determine the basic physical‑mechanical and anatomical properties of red oak wood from three sites in Serbia (Bruske šume, Stepin lug, and Debeli lug), as well as to explore the applicability of acoustic tomography and fractometry in assessing wood quality in standing trees, and to develop and test predictive models for reliable pre-harvest wood quality evaluation. Using an acoustic tomograph as a non-destructive method, the possibility of assessing wood quality based on measured sound velocity in the cross-section was examined. Fractometer measurements were performed on increment cores from the same trees to determine mechanical properties and build predictive models using this semi-destructive method. From each site, three trees were felled and sampled for anatomical, physical, and mechanical testing. The results indicate considerable variability in anatomical and physical-mechanical properties of red oak wood between sites and within populations at the same site. Significant differences were found in ring width, proportion of latewood, and fiber length between juvenile and mature wood. Values of density and mechanical properties (MOR and MOE) largely correspond to those previously reported for this species in its native range. Models based on fractometric and acoustic measurements showed a high correlation with laboratory test results, confirming the potential of these non-destructive methods for in situ wood quality assessment in red oak. The width of growth rings in the juvenile wood zone ranged from 2.48 to 3.107 mm (with 60– 71.9% latewood), while in mature wood it ranged from 2.861 to 5.602 mm (with 53.4–67.7% latewood). The average fiber length was 1.264 mm in mature wood and 1.390 mm in juvenile wood, with an average fiber density of 1944 fibers/mm². Physical and mechanical properties showed no significant deviation from those of native oak species such as sessile oak (Q. petraea L.) and pedunculate oak (Q. robur L.). Across all sites, the average radial sound velocity was 1551 m/s, and tangential sound velocity averaged 1533 m/s. Simple linear regression yielded six predictive models for wood properties, with correlation coefficients ranging from low – for compressive strength (0.143), to moderate and high – for density (up to 0.825). Fiber length and latewood proportion showed moderate correlations with average sound velocity in the second (1900–2800 m/s) and third range (2800–3500 m/s), while correlations in the lowest range (1400–1900 m/s) were not statistically significant. Fractometric parameters proved to be reliable predictors of wood properties, with multiple regression analysis yielding four models for each wood property studied. These results confirm that fractometry can be successfully used to assess wood quality in standing red oak trees. crveni hrast (Quercus rubra L.), akustična tomografija, fraktometar, svojstva drveta red oak wood (Quercus rubra L.), acoustic tomography, fractometer, wood properties 2025-12-24T15:26:32.241Z 44 yes 46 Ivana Živanović 0000-0002-1169-4891 application/pdf 12546978 https://unilib.phaidrabg.rs/o:8842 no yes 1 70 92000000 2021-09-14 Univerzitet u Beogradu, Šumarski fakultet 2025