Несмотря на самые благоприятные для роста кедра гидротермические условия, в районе экологического оптимума в настоящее время нет преобладания кедровников в лесной растительности. Причина снижения господствующей позиции кедра в районе его экологического оптимума заключается в его меньшей конкурентной силе по сравнению с пихтой, которая находит здесь так же, как и кедр, оптимальные условия для роста по теплу, влаге и плодородию почв. В лесоводственном отношении важно знать, что площади, занятые в настоящее время пихтой, вполне пригодны для выращивания кедра. Многие из них могут и должны стать участками наивысшей продуктивности кедра [10].

Кедр размножается семенным путем. В естественных сомкнутых таежных лесах кедр начинает плодоносить в 40–50 лет, при разреженном состоянии, на опушках и в культурах – в 13–15 лет [31]. Мужские (пыльниковые) колоски красного цвета собраны мутовками в основании побегов, формируются в течение 2 лет. Женские шишечки фиолетовые, расположены на концах верхних побегов дерева по 2-5 возле вершинной почки. От момента заложения шишечек до их созревания проходит 3 года. Спелые шишки 5-8 см длиной и 3-6 см шириной созревают в августе-сентябре.

Возобновление кедровников. Специфическая особенность возобновления кедра – его зоохорность. Распространяет семена кедра на значительные расстояния исключительно кедровка, поэтому все участки, которые эта птица избегает, характеризуются неудовлетворительным возобновлением кедра. Очевидно, к таковым следует отнести кедровники травяно-болотные.

По данным Поварницына В.А. [15], Реймерса Н.Ф. [17], Чижова Б.Е. [31], кедровка разносит семена более 10 км, а число семян, заносимых ею в отдельные местообитания, достигает 30 тыс. шт/га. Свои «кладовые», состоящие из 20–50, а иногда и более орешков, кедровка предпочитает делать на вырубках, гарях, рединах, а так же в сосновых и березовых насаждениях без густого подлеска и даже высокогорной тундре. Семена таких захоронений, не найденные кедровкой и не обнаруженные другими животными, после перезимовки прорастают и дают начало новым поколениям кедра.

Под пологом кедровых насаждений семена помимо кедровки распространяют почти все остальные их потребители, делая свои запасы или теряя их при добыче, перетаскивании и т. д. Немало всходов возникает и из семян опавших шишек. Встречались всходы, а также молодые двух- и трехлетние кедры с не полностью сгнившими стержнями и остатками семенных чешуй шишек между ними [13].

Отмечается высокая корреляция лесовозобновительных процессов с лесорастительными условиями. Наиболее успешно возобновляются кедровники свежих типов условий местопроизрастания. Зеленые мхи – самый благоприятный субстрат для прорастания семян кедра. Слой мха имеет постоянную влажность (40-80%), а также увеличивает количество подвижных питательных соединений в верхнем слое почвы.

Кроме того, развитый покров из зеленых мхов снижает конкуренцию среди всходов различных пород благодаря тому, что проростки березы, ели и пихты часто зависают в толстом слое мхов, не достигая корнями минерального субстрата и, таким образом, быстро отмирают. Появлению корневых отпрысков осины препятствует недостаточная аэрированность почвы под слоем мха [6].

Подрост под пологом кедровых насаждений свежих типов условий местопроизрастания начинает появляться по достижении ими возраста 40-50 лет (52,3% всех кедровых молодняков имеют хвойный подрост), причем в подросте явно доминирует кедр. Средневозрастные насаждения уже на 87,3% площади имеют достаточное количество подроста, при этом в составе подроста главная роль принадлежит кедру и значительная – пихте. При достижении кедровниками свежих типов условий местопроизрастания возраста спелости (241 год) они практически полностью (на 89,0% площади) обеспечены подростом из темнохвойных пород, либо вторым ярусом – это начало смены поколений [15].

В травяных типах леса подрост сильно страдает от конкуренции с травяным покровом и малочислен.

Неблагоприятно влияет на прорастание семян кедра развитый травяной покров (крупнотравье). Воздействие проявляется двояко: во-первых, через создание непосредственного механического препятствия для проростков кедра и для разнесения семян кедровкой, а во-вторых, через изменение условий среды (ухудшение светового режима, увеличение влажности воздуха).

Покров из вейника иссушает и уплотняет почву при высокой его плотности, при малой смягчает температурно-влажностный режим на поверхности почвы, то же и кипрей.

При наличии хвоща лесного в средневлажных типах условий местопроизрастания численность подроста кедра резко уменьшается, т.к. образуется войлочный слой подстилки толщиной 4-8 см, препятствующий прорастанию и росту всходов кедра.

Только 15,3% средневозрастных и приспевающих кедровников средневлажных типов условий местопроизрастания имеют под своим пологом кедровый подрост.

Кедровники сырых типов имеют незначительную площадь на территории «Самаровского чугаса», но 61,4% их площади обеспечено кедровым подростом. Другие лесообразующие породы в подросте не могут конкурировать с естественным возобновлением кедра [15].

Сомкнутость материнского полога, создающая режим затемнения подроста, определяет критический возраст последнего. Если под пологом сомкнутых кедровых насаждений подрост в основной своей массе доживает до 10-15 лет (небольшая его часть – до 30-50 лет), то в среднесомкнутых древостоях, соответственно – до 30-40 и 70-120 лет.

Примесь лиственных пород (и сосны) - 2-3 единицы - благоприятно влияет на возобновление кедра, что вызвано улучшением светового режима под их кронами [6].

1.3 Типы кедровых лесов природного парка «Самаровский чугас»

По определению классика учения о лесе Г.Ф. Морозова [12] под типом леса надо понимать совокупность участков леса, однородных по составу древесных пород и условиям среды. Наряду с понятием о типе леса целесообразно отличать в пределах его тип лесорастительного сообщества или насаждения, под которым надо понимать совокупность древостоев с одинаковым составом основных растений в древесном пологе и в напочвенном покрове. Учение Г.Ф. Морозова послужило толчком к развитию ряда типологических направлений. Одно из них – генетическая типология Б.П. Колесникова [7]. Он учел значение рельефа и процессы развития древостоев. В тип леса Б.П.Колесникова могут попадать насаждения разных преобладающих пород и разного состава, но одинаковые по происхождению и сходству процессов развития их древостоев, обеспечивающих одинаковость хода роста и уровень продуктивности. В тип леса может включаться ряд типов насаждений, имеющих одинаковый тип лесорастительных условий. Применительно к условиям Западной Сибири предложенную генетическую классификацию типов леса доработал профессор Е.П. Смолоногов [22]. Согласно этой типологии, тип насаждения является низшей, но не основной единицей типологии. Это участки леса, принадлежащие к одноименным стадиям возрастных или восстановительных смен и однородные по комплексу лесорастительных условий (климатических, почвенных, гидрологических), по составу древесных пород, по другим ярусам растительности. Тип леса рассматривается, как качественно обособленное звено в генетическом ряду развития лесной растительности, этап присущего ей лесообразовательного процесса [11]. Он слагается из типов лесонасаждений, соответствующих одной из возрастных или длительно-возрастных стадий развития типа леса.

Лесообразовательный процесс понимается как совокупность всех явлений возникновения, развития, разрушения и смены лесных насаждений и равен периоду жизни одного поколения.

В основу типологической характеристики насаждений природного парка «Самаровский чугас» положена схема типов леса подзоны средней тайги, разработанная Е.П. Смолоноговым [22] и применявшаяся при устройстве лесов всего Ханты-Мансийского автономного округа.

В лесном фонде «Самаровского чугаса» преобладают свежие, периодически влажные, хорошо дренированные, возвышенные и склоновые элементы рельефа, на отложениях сравнительно легкого механического состава с почвами автоморфного и полугидроморфного характера увлажнения. В эту группу условий местопроизрастания входят 5630 га насаждений или 87,2% покрытых лесной растительностью земель брусничного, зеленомошно-ягодникового (ЗМЯГ), зеленомошно-мелкотравного (ЗММТ), черничного (ЧР) и крупнотравного (КРТ) типов леса. В целом по парку наблюдается явное преобладание зеленомошно-мелкотравного (52,4%) и зеленомошно-ягодникового (28,7%) типов леса. Эта группа лесорастительных условий представлена всеми основными древесными породами, за исключением ивы, произрастающими в парке.

Насаждения кедра зеленомошниковой группы типов леса занимают повышенные элементы рельефа, разные по высоте части склонов увалов, гряды и приподнятые участки террас в долинах рек и ручьев. Они распространены отдельными массивами на достаточно дренированных супесчаных и суглинистых почвах [1].

Влажные лесорастительные условия соответствуют бруснично-багульниково-моховому (БРБГ), багульниково-брусничному (БГБР), долгомошно-хвощевому (ДМХВ), хвощевому (ХВ), пойменному (П) и приручьевому (ПР) типам леса и занимают 277 га или 4,3% покрытых лесной растительностью земель. Преобладают в этой группе долгомошно-хвощевые березняки (118 га). Приручьевый тип леса представлен в основном хвойными насаждениями [31].

Насаждения кустарничково-сфагнового (КСФ), осоково-сфагнового (ОССФ) и травяно-болотного (ТРБ) типов леса приурочены к местам с избыточным увлажнением (окраины болот, заросшие болота, поймы рек) и занимают площадь 547 га (8,5% от покрытых лесной растительностью земель). Наибольшее представительство в этой группе имеют кустарничково-сфагновые сосняки (313 га) и осоково-сфагновые березняки (148 га) [11].

Одним из основных факторов, влияющих на величину допустимой рекреационной нагрузки, а, следовательно, и степень воздействия ее на компоненты лесных биогеоценозов – почву, живой напочвенный покров и лесную подстилку, подлесок, подрост, древостой – является тип лесорастительных условий. Распространенные в природном парке зеленомошно-ягодниковые и зеленомошно-мелкотравные типы леса дают основание высоко оценить рекреационное значение лесного фонда, так как эти группы типов леса ценны устойчивостью, сложностью строения и высокими декоративными качествами насаждений, видовым разнообразием травяного напочвенного покрова [4].

Сфагновая группа типов леса, представленная низкобонитетными сосняками и березняками, вследствие заболоченности и низкой декоративности насаждений не представляет особой ценности для рекреационного использования, но в то же время служит образцом типичного ландшафта Ханты-Мансийского автономного округа [11].

Характер возрастного распределения насаждений основных лесообразующих пород, рельеф местности, комплекс климатических факторов зоны средней тайги позволяют рассматривать древостои «Самаровского чугаса» как звенья одной цепи – лесообразовательного процесса. Лесообразовательный процесс в его элементарной форме проявляется в виде различного рода смен древесных пород, совершающихся под влиянием различных причин и имеющих различную продолжительность:

1. Возрастные – связанные с изменениями состава и структуры древостоя в течение полного возрастного цикла одного поколения главной породы от ее зарождения до отмирания (распада).

2. Восстановительные – вызванные воздействием на лес сильных разрушительных агентов (пожаров, рубки).

Среди восстановительных смен древесных пород различают:

2.1 Коротковосстановительные – завершающиеся в течение жизни одного поколения;

2.2 Длительновосстановительные – в течение 2-3 поколений.

Рельеф, как один из ведущих факторов лесообразовательного процесса, учтен при разделении лесного покрова на лесные выдела по признаку преобладающей породы [10].

Анализируя ход естественного возобновления под пологом древостоев, можно сделать вывод, что в большинстве случаев насаждения обеспечены достаточным количеством жизнеспособного подроста и нередко вторым ярусом из темнохвойных пород [11].

Наиболее обеспечены подростом пихтовые (98,6%) и кедровые (90,8%) древостои свежих условий местопроизрастания. Обеспечены подростом и лиственные древостои. В целом следует отметить довольно успешный процесс естественного возобновления под пологом леса.

Во всех типах леса наблюдается значительное количество подроста из темнохвойных пород. Из 1155 га спелых и перестойных насаждений природного парка 599,8 га или 51,9% обеспечено подростом с преобладанием кедра. 17,9% спелых и перестойных насаждений имеют под своим пологом достаточное количество подроста с преобладанием пихты. Предварительное возобновление в условиях природного парка идет успешно как под пологом хвойных насаждений, так и под пологом лиственных (658,2 га или 73,0% всех спелых и перестойных лиственных насаждений имеют под пологом второй ярус или достаточное количество подроста кедра, пихты и ели) [11].

Наличие достаточного количества подроста в насаждениях, теряющих свои рекреационные и санитарно-гигиенические функции, позволяет восстановить их рубками обновления и ландшафтными рубками в более короткие сроки и без искусственного лесовозобновления (см. табл. 1.3.1.)

Таблица 1.3.1. Характеристика подроста под пологом спелых и перестойных кедровых древостоев

Примечание: * ЗММТ – зеленомошно-мелкотравный, ** ЗМЯГ – зеленомошно-ягодниковый.

1.4 Возрастная структура лесов природного парка «Самаровский чугас»