214 White for helping to collect data, the Bartlett Tree Research Lab for use of the sled for testing, and two anonymous reviewers for helpful com- ments on earlier drafts of this manuscript. LITERATURE CITED American National Standards Institute (ANSI A300 part 1). 2001. American National Standard for Tree Care Operations—Tree, Shrub and Other Wood Plant Maintenance—Standard Practices (Pruning). Tree Care Industry Association, Manchester, NH. Bertram, J.E.A. 1989. Size-dependent differential scaling in branches: The mechanical design of trees revisited. Trees (Berlin) 4:241–253. Cremer, K.W., C.J. Borough, F.H. McKinnell, and P.R. Carter. 1982. Effects of stocking and thinning on wind damage in plantations. New Zealand Journal of Forestry Science 12:244–268. D’Amato, N.E., T.D. Sydnor, and D.K. Struve. 2002. Urban foresters identify Ohio’s tree needs. Journal of Arboriculture 28:291–301. Davenport, A.G. 1968. Wind Effects on Buildings and Structures. Univ. Toronto Press Toronto, Ontario, Canada. Dirr, M.A. 1997. Dirr’s Hardy Trees and Shrubs. Timber Press, Port- land, OR. 493 pp. Ennos, AR. 1997. Wind as an ecological factor. Trends in Ecology and Evolution 12:108–111. Fraser, A.I. 1962. Wind Tunnel Studies of the Forces Acting on the Crowns of Small Trees. Rep. Forest. Res. HMSO, U.K. pp. 178–183. Kane, B., M. Pavlis, J.R. Seiler, and J.R. Harris. 2008. Crown recon- figuration and trunk stress in deciduous trees. Canadian Journal of Forest Research (in press). Kane, B., and E.T. Smiley. 2006. Drag coefficients and crown area estimation of red maple. Canadian Journal of Forest Research 36: 1951–1958. Lilly, S.J. 2001. Arborists’ Certification Study Guide. International So- ciety of Arboriculture, Champaign, IL. 222 pp. Mayhead, G.J., J.B.H. Gardiner, and D.W. Durrant. 1975. A report on the physical properties of conifers in relation to plantation stability. Unpublished report. Forestry Commission Research and Develop- ment Division, Roslin, Midlothian, UK. Narushin, V.G. 2005. Egg geometry calculation using the measurements of length and breadth. Poultry Science 84:482–484. Oliver, H.R., and G.J. Mayhead. 1974. Wind measurements in a pine forest during a destructive gale. Forestry 47:185–194. Petty, J.A., and C. Swain. 1985. Factors influencing stem breakage of conifers in high winds. Forestry. 58:75–84. Putz, F.E., P.D. Coley, K. Lu, A. Montalvo, and A. Aiello. 1983. Up- rooting and snapping of trees: Structural determinants and ecological consequences. Canadian Journal of Forest Research 13:1011–1020. Rudnicki, M., S.J. Mitchell, and M.D. Novak. 2004. Wind tunnel mea- surements of crown streamlining and drag relationships for three conifer species. Canadian Journal of Forest Research 34:666–676. Smiley, E.T., and B. Kane. 2006. The effects of pruning type on wind loading of Acer rubrum. Arboriculture and Urban Forestry 32:33–40. Staebler, G.R. 1963. Growth along the stems of full-crowned Douglas- fir trees after pruning to specified heights. Journal of Forestry 61: 124–127. Vogel, S. 1989. Drag and reconfiguration of broad leaves in high wind. Journal of Experimental Botany 78:941–948. ———. 1994. Life in Moving Fluids. 2nd Ed. Princeton University Press, Princeton, NJ. Vollsinger, S., S.J. Mitchell, K.E. Byrne, M.D. Novak, and M. Rudnicki. 2005. Wind tunnel measurements of crown streamlining and drag relationships for several hardwood species. Canadian Journal of For- est Research 35:1238–1249. Wessolly, L. 1995. Fracture diagnosis of trees part 2: statics-Integrated methods—Statically-integrated assessment (SIA) the practitioner’s method of diagnosis. Stadt und Gruen 8:570–573. ©2008 International Society of Arboriculture Pavlis et al.: Effects of Pruning on Drag and Bending Moment Michael Pavlis Virginia Tech University Department of Forestry Blacksburg, VA, U.S. Brian Kane (corresponding author) University of Massachusetts Department of NRC 126 Holdsworth Hall Amherst, MA 01003, U.S.
[email protected] J. Roger Harris Virginia Tech University Department of Horticulture Blacksburg, VA, U.S. John R. Seiler Virginia Tech University Department of Forestry Blacksburg, VA, U.S. Résumé. L’élagage peut permettre de diminuer les risques de bris en réduisant le moment de flexion induit lors de la poussée, mais ilyapeu d’études qui quantifient cet effet. Nous avons simulé un vent en tirant sur des arbres à l’aide d’une camionnette à des vitesses de 0 à 22,4 m/sec. et avons par la suite mesuré le moment de flexion qui était induit tout comme des données morphométriques de l’arbre, et ce sur des érables Freeman (Acer × freemanii), des chênes bicolores (Quercus bicolor Willd.) et des chênes imbriqués(Quercus imbricaria Michx.). Toutes les mesures ont été prises avant et après chacun que des trois types d’élagage (regaussement de couronne, réduction de cime et éclair- cissage) définis dans la norme américaine ANSI A300 aient été effec- tués. La diminution du moment de flexion induit différait selon le type d’élagage et selon les espèces, et ce en accord avec la masse de feuillage et de branches retirées. L’efficacité des types d’élagage était de ce fait reliée à l’espèce, et ce du fait que l’architecture affectait la quantité de masse de cime élaguée selon chaque type d’élagage. En général, pour chaque unité de masse de cime retirée, la réduction de cime produisait une diminution accrue du moment de flexion induit, et ce contrairement à l’éclaircissage ou le rehaussement de couronne. Ceci était dûà une diminution de la hauteur du centre de pression et probablement à un accroissement de la porosité de la cime suite à l’élagage. La prédiction de la diminution du moment de flexion induit n’était pas fiable si on se basait sur la surface de la couronne aprèsl’élagage. Nous discutons d’applications pratiques de nos recherches. Zusammenfassung. Rückschnitt kann das Risiko des Baumversagens durch die Reduzierung des Biegemoments vermindern, aber es gibt we- nige Studien, die diesen Effekt quantifizieren. Wir simulierten Windlast, indem wir Bäume in Pickup-Trucks bei einer Geschwindigkeit von 0 – 22,4 m/s durch die Gegend fuhren und maßen den Windlasteintrag über das Biegemoment und die morphometrischen Daten für folgende Bäume: (Acer × freemanii), (Quercus bicolor Willd.), und (Quercus imbricaria Michx.). Alle Messungen wurden vor und nach einer von drei ANSI A300 Schnittmaßnahmen durchgeführt. Die Reduktion des widerstandsabhängigen Biegemoments variierte bei den unterschiedli- chen Schnittmaßnahmen, hauptsächlich durch die Menge an entfernten Blättern und Zweigen. Die Effektivität der Schnitttypen wurde daher mit der Art in Beziehung gesetzt, da die arttypische Kronenarchitektur die Menge des entfernten Materials beeinflusste. Allgemein reduzierte die Maßnahme: Kroneneinkürzung dieses Biegemoment mehr als die Maßnahmen: Aufasten und Ausdünnen. Das lag an der Herabsetzung des Druckzentrums und wahrscheinlich an der Kronenporosität nach dem Rückschnitt. Eine Vorhersage der Reduktion des Biegemoments
July 2008
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