Экологические свойства кедра сибирского

Обновлено: 05.10.2024

Ядро ореха содержит: жиры (63,38%), лецитин (1,63%), азотистые вещества (17,81%) и в том числе белки (16,82%), углеводы (13,26%), золу (2,57%), влагу (3,9%), глюкозу (2,03%), фруктозу (0,09%), сахарозу (0,17%), крахмал (4,72%), декстрины (2,12%), пентозаны (2,06%), клетчатку (2,07 %) [18].

Содержание углеводов в ядре кедровых семян непостоянно и зависит, в частности, от того, в какой стадии зрелости их собрали, а также времени хранения семян. Так, для зрелых семян характерно присутствие в их составе сахарозы и рафинозы, наличие в семенах моноз говорит об их недостаточной зрелости, а при хранении семян в течение двух месяцев в них начинается процесс синтезирования олигосахара группы рафинозы [19].

В белке ядер кедровых семян определены 14 аминокислот, из которых 70% относятся к незаменимым, одна из которых – аргинин (около 20%) играет незаменимую роль в развитии растущего организма. 100 г белка ядер семян кедровой сосны значительно превышают суточную потребность человека в таких незаменимых аминокислотах, как триптофан, валин, лизин, метионин, гистидин, цистин+цистеин [20, 21].

Шишка сибирской сосны

Среднее содержание жира в семенах кедровой сосны 52,9-68,1%. Однако содержание жира в семенах кедра сибирского изменчиво и зависит не только от условий произрастания дерева, например, чем северней произрастает дерево, тем больше в его семенах жирного масла, но может колебаться от года к году в зависимости от погодных условий текущего семенного периода. Так зафиксированный абсолютный максимум жира в семенах составил 68,8 %, а минимум — 46,24 % [22, 23]. Засуха сильно ухудшает качество семян и масла в них. Показатели кислотного и перекисного числа у семян собранных в такой период изначально очень высокие и быстро растут даже при непродолжительном хранении семян, а масло, полученное из них, неустойчиво в хранении.

Содержание воды в кедровых орехах после сбора в среднем около 36%, после сушки до воздушно-сухого состояния — около 9,3%.

Семена кедра сибирского содержат значительное количество витаминов группы Е, В и D . Биологическая ценность ядер кедровых орехов обусловлена высоким содержанием витамина В₁ (тиамина) — 0,5-1,1 мг % и α-, β, δ-токоферолов (витамин Е) — 40-60 мг %.

Исследование витаминной ценности кедровых орехов, проведенное Пегелем В. А. (1935), выявило приближенное их соответствие по витамину В пивным дрожжам. Был сделан вывод, что употребление 200- 300 г орехов способно предохранить человека от болезни бери-бери. Эксперименты, проведенные с голубями, показали, что прибавление орехов к диете голубя, заболевшего полиневритом, дает резкое улучшение его состояния. А ежедневное добавление в рацион питания 2 г кедровых семян предотвращает у них В-авитаминоз и постепенно увеличивает вес тела [24].

Ценным элементом кедровых семян являются липоиды, особенно фосфатиды. Общее их содержание составляет в среднем около 1,3%, что выше, чем у целого ряда масличных культур, и равноценно сое — наиболее богатому источнику фосфатидов среди растительного сырья [20, 25].

Кроме того, в ядрах кедровых орехов содержится значительное количество минеральных веществ. Имеющиеся литературные данные показывают, что общее содержание металлов в ядрах кедрового ореха составляет в среднем 2,4-2,7%. Установлено, что в семенах кедра сибирского присутствуют, как и у других орехоплодных пород, 5 макро- и 14 микроэлементов. Среди макроэлементов имеются фосфор, магний, калий, натрий и кальций, а среди микроэлементов — железо, марганец, медь, цинк, молибден, кремний, алюминий, йод, бор, никель, кобальт, свинец, стронций, серебро. [20, 6]. Незначительная вариативность элементного состава зафиксирована в исследованных образцах ядер из другого региона, что возможно из-за геохимической разницы почв, на которых росли кедровые сосны (Воробьев и др.,1979). Даже околоплодная оболочка семени содержит жизненно важные для человека макро- и микроэлементы такие, как фосфор, сера, кальций, калий, железо, марганец и кремний [26]. В 100 г ядер кедровых семян содержится такое количество дефицитных микроэлементов, которое способно обеспечить суточную потребность человека в марганце, меди, цинке и кобальте.

Кедровые орехи издревле широко применяются в народной медицине, а рекомендации к их лечебному применению аналогичны рекомендациям по употреблению орешков европейской и итальянской кедровых сосен, данным еще Авиценной, Беруни, Амасиаци и др. (см. Сосна итальянская). Народная медицина советует употребление толченых орехов с медом при заболеваниях желудочно-кишечного тракта: гастритах, бульбитах, хроническом панкреатите, язве желудка и двенадцатиперстной кишки; при этих же проблемах употребляется и полученное прессованием кедровое масло.

Кедровый орех является источником лецитина, необходимого для питания нервных клеток и поддержания активной деятельности мозга.

Зрелая шишка некрепко сидит на ветке и от сравнительно легкого сотрясения дерева или сильного порыва ветра падает на землю. Сбор или сколачивание шишек в зависимости от ряда факторов, например, частоты насаждений, возраста дерева и др. проводится либо с помощью специальной механизированной техники, либо, как и в старые времена, ручным — путем обколачивания деревьев с помощью специальных приспособлений. Иванов В. А. (1934), описывая способы сбивания с кедровой сосны шишек, различает:

околачивание деревьев колотом (подобие большого деревянного молота) различных модификаций, суть этого метода в том, что колотильщиком с земли по стволу дерева наносятся удары;

сбивание колотушкой, при этом сбивающий шишку влезает на дерево, садится на сук и начинает бить по нему колотушкой;

сбивание шестом (прогоном), когда, взобравшись на самый верх дерева, сбивальщик наносит удары длинным шестом по концам ветвей;

Последний наиболее хищнический способ сбора шишек, по замечанию автора наиболее распространен вблизи населенных пунктов и около линий железной дороги [34]. В советское время был разработан ряд различных вибрационных машин способных обтрясать стволы определенного диаметра, однако по замечанию специалистов, вред наносимый дереву (сильное повреждение коры, обламывание верхушки дерева и др.) механизированными средствами порой выше, а эффективность ниже, чем при использовании старых способов. Оказались малоэффективными и попытки сбивания шишек воздушными волнами пролетающего вертолета, а также выстрелами импульсной установки В. И. Вирского. Поиск оптимальных способов и средств снятия шишек еще ведется…

Кроме кедрового ореха, кедровая сосна является источником ароматной мягкой древесины и ряда других ценных продуктов. Это хвойное дерево имеет высокое лечебное и хозяйственное значение оно может подвергаться полной переработке.

Свежая хвоя, содержащая эфирное масло, используется для приготовления различных ароматических ванн, а хвойные спиртовые настои оказывают тонизирующее действие. Зеленая хвоя вершин кедровой сосны также может давать пищевой концентрат каротина (провитамин А) и лечебный препарат хлорофилло-каротиновая паста.

Опавшая хвоя, веточки, смолистая шелуха шишек являются хорошим материалом для копчения окороков, рыбы и т. п.

Из древесины кедровой сосны вывариванием с растворами кислот или щелочей (для освобождения волокон от склеивающего их лигнина) может извлекаться клетчатка — целлюлоза, используемая, например, для изготовления бумаги, вискозного шелка, целлулоида, нитроклетчатки и др.

Из одного кубического метра древесины кедровой сосны может производиться 15 000 карандашей. Мелкие древесные отходы кедровой древесины — щепа и опилки, тоже могут подвергаться полной переработке. Из них могут вырабатываться винный спирт, глицерин, кормовой сахар, крахмал и др.

Древесина кедровой сосны мягкая и хорошо поддается обработке, поэтому ее активно раньше использовали для изготовления резных детских игрушек. Благодаря однородной плотности древесины, кедровую сосну использовали для производства музыкальных инструментов, например, изготовления резонансных досок для фортепьяно.

Древесина кедровой сосны содержит живицу, вытекающую при поранениях. Кедровая живица или кедровый бальзам находит применение в медицине и технике, а продукты ее переработки — во многих других областях. Из кедровой древесины, содержащей смолу, изготавливают лучшие ароматные сауны и ванны (кедровые бочки).

Кедровники не только продуцируют кислород, но и эффективно очищают воздух от вредоносных бактерий, а нас лишают их в угоду чьей-то выгоде.

Хотя по происхождению кедр сибирский относится к горным лесообразующим породам, в настоящее время он занимает как горные, так и обширные равнинные территории.

Сам ареал кедра сибирского в центре таежной зоны северной части Евразии, в основном в Сибири, свидетельствует о нем как о морозоустойчивой континентальной относительно влаголюбивой лесной породе.

Зимостойкость и малотребовательность кедра сибирского к теплу подтверждаются также очень низкими температурами воздуха в северных пределах его ареала на равнине и плоскогорьях и у верхних пределов распространения его в горах, где зимние температуры в Восточной Сибири достигают — 50°С. На малую требовательность к теплу указывает также ограниченность вегетационного и безморозного периодов, с которыми он вполне мирится. Так, в горах в отдельные годы не бывает без заморозков ни одного месяца.

Экспериментальные данные по промораживанию побегов в термокамерах показали, что по зимостойкости кедр уступает лишь лиственнице, выдерживая температуру зимой до — 60°С, а весной до — 50°С (по Хлебниковой, Гире, Коловскому).

Максимальная теплообеспеченность кедра на севере Западной Сибири по суммам температур выше 5°С равна примерно 1100°, а выше 10°С — 850°. По Т. П. Некрасовой, для роста кедра минимальная теплообеспеченность по сумме среднесуточных температур выше 10°С равна 1000°, а по Н. И. Непомилуевой (1974), для Коми АССР всего 600°. Еще более низкую сумму температур выше 10° (500°) С в качестве минимальной, при которой может произрастать кедр, привел И. А. Бех.

На Северо-Восточном Алтае кедр произрастает на высоте около 2000 м над ур. м. при суммах температур выше 5°С равных 850°, выше 10°С — 630°.

На Западно-Сибирской равнине кедр на севере смещается в более теплые условия долин рек, а в Якутии, где большая континентальность климата, кедр предпочитает увлажненные в средней и несколько выше средней степени почвы верхних частей пологих склонов и вершины увалов с высотой 450—650 м над ур. м. со сравнительно высокой постоянной влажностью воздуха, увеличивающейся с подъемом местности над уровнем моря.

Такую же реакцию кедр проявляет в худших эдафических условиях произрастания в более южных районах, что можно наблюдать в сфагновых, травяно-болотных и долгомошниковых типах леса. Если в первые годы жизни он мирится с условиями довольно высокого затенения, то в последующие потребность в освещенности возрастает.

Кедр сибирский, как и кедр европейский, считаются породами теневыносливыми и в общей шкале их ставят за пихтой сибирской и елью. Теневыносливость проявляется в способности молодых поколений деревьев длительное время довольствоваться незначительной освещенностью под пологом верхних ярусов и образовывать сомкнутые древостой в смеси с пихтой и елью.

Вместе с тем теневыносливость кедра ни в коей мере не является показателем его потребности в затенении. Опыт выращивания посадочного материала в питомниках и сравнение роста в лесных культурах под пологом леса и на открытых площадях свидетельствует о лучшем росте кедра при полной освещенности (по В. Н. Габееву). По отношению к влаге кедр считается требовательной породой, в особенности к влажности воздуха.

При относительно влажном воздухе (в горах), отмечает Г. В. Крылов (1961), кедр селится в горах на гранитах, замещая на высоте 1000 м сосну. По его наблюдениям, кедр не встречается в Западной Сибири в районах, где среднегодовая относительная влажность воздуха в 13 ч менее 60%, а наименее влажного месяца — 50%.

Н. П. Поликарпов и Д. И. Назимова считают кедр очень требовательным к влажности воздуха и умеренности температурных колебаний. По их мнению, кедр не встречается в районах со среднемесячной относительной влажностью воздуха в 13 ч ниже 45% и среднегодовой амплитудой температур более 35°С.

Малой относительной влажностью воздуха и ее резкими колебаниями объясняет Н. С. Лебединова отсутствие кедра на южных, западных и восточных склонах долины Телецкого озера в районе Чулышмана, где годовое количество осадков составляет около 500 мм.

К почвам кедр малотребователен. В условиях достаточной влажности он произрастает почти на всех их типах и разностях. Мирится с влагоизбыточными почвами как при проточном увлажнении, так и в застойном. Растет даже на сфагновых болотах. Лишь у северной границы своего распространения кедр избегает болотных почв, предпочитая дренированные аллювиальные, супесчаные. Таким образом, кедр сибирский имеет широкую экологическую амплитуду. Этим в значительной мере объясняется обширность его географического ареала.

У лесных древесных пород реакция на оптимум экологических условий наглядно проявляется в росте по высоте, что нашло отражение в бонитетной оценке условий местопроизрастания. В лучших условиях кедр по высоте стволов достигает 45 м, что соответствует Iа классу бонитета; в худших становится низкорослым деревцем (рямовый кедр) или даже кустарником (гольцовый кедр). Последнее явление часто можно встретить выше границы леса в горах, что раньше принималось даже за существование там особых его разновидностей.

Кустообразную форму кедра можно наблюдать и на северном пределе произрастания, причем не только в заболоченных условиях местопроизрастания, но и на песчаных гривах в не защищенных от ветра местах.

Наблюдения за ростом деревьев и продолжительностью их жизни в различных частях ареала показывают, что экологический оптимум кедра приурочен к низкогорным районам Алтая и Западного Саяна. В этих районах встречаются насаждения, превышающие по высоте 40 м. Таковы, например, долинные папоротниковые кедровники Северо-Восточного Алтая. Максимальная высота деревьев кедра в них достигает 45 м. Л. П. Брысова и И. А. Коротков зафиксировали максимальную высоту кедра 44 м в кедровнике пихтовом крупнотравном, расположенном в северной части Прителецкого района на абсолютной высоте около 400 м над ур. м. На Западном Саяне Н. П. Поликарпов и Д. И. Назимова отметили ряд кедровников в среднем темнохвойном подпоясе с максимальной высотой кедра около 40 м.

Если проанализировать изменение высоты у кедра в сопряженности с отдельными климатическими факторами по всему ареалу в отношении выявления оптимальных условий для его роста, то можно сделать вывод, что кедр сибирский — не только влаго-, но и достаточно теплолюбивая древесная порода. Максимального развития его деревья достигают на Алтае и в Саянах в районах с циклоническим климатом, где теплообеспеченность по суммам температур за период с температурами выше 10°С находится в пределах 1600—1800°С.

Кедр сибирский в Западной Сибири почти на всем протяжении с севера на юг является коренной породой плакорных местообитаний, уступая доминирующие позиции другим породам лишь на окраинах ареала. На севере он уступает их лиственнице сибирской (Сукачева), а на юге — березе с осиной, да и то в последнем случае часто не без содействия человека.

В горах, как отмечено выше, при условии достаточной обеспеченности влагой высота кедра сибирского имеет тенденцию увеличиваться с нарастанием тепла. Максимальные по высоте деревья произрастают на Алтае в нижнем, так называемом черневом подпоясе, характеризующемся годовым количеством осадков более 800 мм и суммой температур выше 10°С около 1700—1800°С. Здесь же Г. В. Крыловым (1961) зафиксировано наибольшее долголетие (850 лет) деревьев кедра.

Площадь района экологического оптимума по сравнению с площадью ареала кедра невелика, а его расположение имеет отчетливую сдвинутость к юго-западному краю ареала. В районе экологического оптимума в настоящее время преобладание кедровников сохранилось лишь в отдельных участках на крутых прогреваемых склонах, а в большинстве глубоких ущелий кедр вытеснен пихтой сибирской.

Причина снижения распространения кедра в районе экологического оптимума заключается в его меньшей конкурентной силе по сравнению с пихтой. Последняя к своим преимуществам в теневыносливости, быстроте роста смолоду, в обсеменительной способности находит здесь так же, как кедр, оптимальные условия для роста по теплу, влаге и плодородию почв.

Кедр в районе экологического оптимума и близких к нему по климатическим условиям районах, где господствует пихта, произрастает в худших условиях, на местах с маломощными почвами, избыточно переувлажненных или, наоборот, относительно сухих.

Немало современных пихтовых насаждений в районе экологического оптимума сформировалось на месте кедровых не без помощи человека. Часть пихтачей здесь является определенной стадией в восстановительной динамике кедровых лесов после пожаров или размножения сибирского шелкопряда, поэтому современное распространение пихты превышает площади, принадлежавшие ей раньше (100—150 лет назад).

В лесоводственном отношении важно знать, что площади, занятые в настоящее время пихтой, вполне пригодны для выращивания кедра. Более того, многие из них могут, а следовательно, учитывая более высокую ценность кедра, должны стать участками наивысшей продуктивности кедра сибирского.

Таким образом, кедр сибирский, заняв обширный ареал и произрастая на самых различных почвах, образует сильно развитую корневую систему, которая чаще всего расположена в верхнем почвенном горизонте. Особенно сильно это проявляется близ северных пределов и высоко в горах, где часто корневые системы деревьев кедра переплетаются между собой и образуют как бы плотную решетку. Только на хорошо дренированных почвах с легким механическим составом у него развиваются мощные корни якорного типа, проникающие в глубь почвы на 2—3 м. Стержневой корень растет только в первые 20—30 лет, глубже 30 см в почву не идет, т. е. не выходит за пределы гумусного горизонта. Якорные корни заходят в почву на глубину от 80 до 200 см. Они совместна с толстыми корневыми лапами обеспечивают прочную опору для мощной надземной части дерева. Примерно к 40 годам корневая система кедра приобретает все основные черты, характерные для данной породы. Позднее происходит только удлинение и утолщение корней. У деревьев старше 40 лет число корней зависит от наличия условий для их роста и наибольшим оказывается там, где пет помех со стороны других деревьев. Поэтому у дерева на опушке леса корней в 5—6 раз больше, чем в насаждениях средней сомкнутости, и в 8—9 раз больше, чем у дерева, стесненного в росте. У деревьев, произрастающих на опушке, Т. П. Некрасова (1964) находила до 11 порядков ветвления корней, тогда как в среднесомкнутых насаждениях их количество не превышало 6—7. У свободно стоящих кедров корни равномерно охватывают площадь, далеко выходя за пределы кроны, а у деревьев, окруженных другими, большинство корней углубляется в почву и лишь некоторые разрастаются в промежутках между кронами.

На увлажненных участках корневая система кедра развивается во всех основных чертах так же, как на дренированных почвах. Однако ввиду близкого стояния грунтовых вод весь профиль корневой системы укорочен. В пониженных, слабопрогреваемых местах корни сильно разветвлены и расположены близко к поверхности. На сильно увлажненных почвах у кедра появляются придаточные корни. У подроста кедра в возрасте 10—12 лет, находящегося под пологом леса, часть боковых корней отмирает и площадь питания одного растения в 10—15 раз меньше, чем у подроста, растущего на вырубке.

Живые окончания скелетных корней располагаются непосредственно под лесной подстилкой и бывают двух типов: шнуровидные, быстрого роста, функция которых — вынесение скелетных корней на свободные площади питания, и более короткие и тонкие корни, несущие систему корешков с микоризой. Их функция — освоение почвенной толщи, занятой шнуровидными корнями; 90% ростовых окончаний обоих типов вмещаются в верхнем 20-сантиметровом слое почвы, остальные заходят вглубь на 150—160 см.

Р. Н. Иванова на корнях кедра сибирского обнаружила семь форм микоризы: войлочно-пушистую, шнуровидную, нитчатую, вильчатую, клубеньковую, коралловидную и простую.

У подроста кедра наиболее распространены простая и вильчатая микоризы. В подстилке из полуразложившихся листьев чаще развиваются войлочно-пушистая и нитчатая микоризы. В минеральном слое почвы обычно встречается клубеньковая микориза, имеющая у кедра розоватый оттенок. На корнях старых кедров развивается преимущественно коралловидная микориза. На ростовых корешках имеются корневые волоски, микориза обычно отсутствует.

В последние годы отмечена значительная ветровальность кедра как в горах, так и на равнине, особенно резко проявляемая при оставлении одиночных семенных деревьев на сплошных вырубках.

Кедр размножается семенным путем, известны лишь очень редкие случаи его самопрививок, да и то чаще всего произошли они от заноса кедровых семян в дупла и трещины стволов других пород. В настоящее время хорошо разработаны методы вегетативного размножения кедра прививкой черенками на подвое как из кедра, так и сосны. В основном их используют сейчас в семеноводческих работах при размножении плюсовых деревьев для сохранения селекционных качеств отдельных форм (по орехопродуктивности, масличности семян и т. д.). Известны исследования по использованию прививок кедра на сосну в отношении продвижения кедра южнее естественного ареала и др. Но главным способом искусственного его размножения является, как и в природе, семейной, и на его основе создано лесокультурное направление по выращиванию сеянцев и саженцев кедра в промышленных механизированных питомниках и лесных культурах.

Обладает хорошей приспособляемостью к условиям среды, растет в различных почвенных и климатических условиях. В горах поднимается до 2 тыс. м и часто формирует верхнюю границу леса. На равнине приурочен к дренированным и пониженным участкам, растет на заболоченных поймах рек. Важной биологической особенностью сибирского кедра является его зимостойкость, способность расти в суровых климатических условиях. На севере, в долине Енисея, кедр встречается за Полярным кругом, а на юге часто вклинивается в пределы северной лесостепи.

Кедр сибирский - теневыносливое дерево. По сравнительной шкале он менее теневынослив, чем пихта сибирская и ель сибирская, но значительно превосходит сосну обыкновенную. Требовательность кедра к свету в разном возрасте неодинакова. Всходы переносят сильное затенение. С увеличением возраста потребность в свете повышается и достигает максимума в период интенсивного роста в высоту и по диаметру. На степень светолюбия влияют климатические и почвенные условия. На северной и высотной границе своего распространения кедр становится более светолюбивым. Растущие в условиях хорошей освещенности деревья кедра развивают мощную крону и отличаются повышенной урожайностью.

Два уходящих под гору кедра

К почвенным условиям в различных частях своего ареала кедр также относится неодинаково, хотя повсеместно предпочитает суглинистые и супесчаные, достаточно увлажненные, но хорошо дренированные плодородные почвы. У северной границы кедр занимает более сухие, лучше прогреваемые склоны с супесчаными и песчаными почвами, в средней части ареала может расти на щебнистых, переувлажненных и заболоченных почвах. В поймах рек на песчаных и супесчаных почвах может переносить периодические затопления и создавать чистые или смешанные высокопродуктивные насаждения. У южной границы распространения встречается на супесчаных, суглинистых и торфяно-болотных почвах, на сфагновых болотах растет лучше сосны, развивая более крупный ствол. На южном пределе своего ареала кедр весьма требователен к почвенной и воздушной влажности, о чем свидетельствует приуроченность древостоев к понижениям и западинам.

Будучи нетребовательным к теплу, кедр предпочитает места с влажным воздухом. В центральной части ареала повсеместно растет на участках, где среднегодовая относительная влажность воздуха в 13 ч дня превышает 60%, а наименее влажного месяца - 40-45%. Однако кедр может расти на площадях, где показатели влажности воздуха значительно ниже указанных, но имеется повышенная влажность почвы. Нормальный рост кедра возможен при сумме осадков за год не менее 350, а в период с апреля по октябрь - не менее 270 мм.

Описанный Рупрехтом в 1856 г. сибирский кедр П. Н. Крылов (1927), В. Н. Сукачев (1938), Г. В. Крылов (1961) (так же, как и Рупрехт) считали подвидом кедра европейского (Firms cembra, sp. sibirica Rupr.).

Однако, по мнению Г. Майера, внешнего сходства кедра сибирского и кедра европейского достаточно для объединения их в один вид. В настоящее время кедр сибирский и кедр европейский рассматриваются как отдельные близкородственные и географически замещающиеся виды.

Древесина кедра плотная, мягкая, прямослойная, имеет красную текстуру, приятный розовый цвет, тонкий аромат, оздоравливающий и дезинфицирующий воздух помещений. Летняя древесина мало отличается от осенней. Смоляные ходы крупные, сосредоточены в поздней зоне годичных колец. Заболонь разной ширины желтовато-белая или слабокрасноватая. Ядро в сухом состоянии желто-красное или желто-коричневое. Годичные слои хорошо видны, особенно на поперечных срезах. Древесина хорошо режется, колется, строгается и полируется, применяется при изготовлении карандашей, высоко ценится в мебельном производстве.

Кедр сибирский по экологической природе — древесная порода, главным образом горная (Толмачев, 1954), но широко распространен в равнинных лесах Западной Сибири. По отношению к теплу и продолжительности вегетационного периода дерево не требовательно, однако поздними весенними заморозками у него часто повреждаются цветочные колоски. Кедр может расти при сумме активных температур (выше 10°С) около 500°С, считается морозостойкой, континентальной древесной породой. В пределах Западной Сибири северная граница ареала кедра несколько отступает к югу от границы ели, а южная практически совпадает с границей темнохвойной тайги.

Относительно требовательности кедра к свету взгляды исследователей расходятся. В ряду теневыносливости М. Е. Ткаченко (1955) ставит кедр между пихтой и елью, указывая при этом, что по светолюбию кедр находится ближе к ели. По данным А. И. Ирошникова (1985), для кедра характерна теневыносливость в первые десятилетия жизни. Кедровый подрост сохраняется под пологом сомкнутых темнохвойных насаждений до 10-15 лет и среднесомкнутых — до 30-40 лет. В дальнейшем подрост сокращает развитие ассимиляционного аппарата, резко снижает прирост в высоту и по диаметру. Дальнейший нормальный рост и развитие кедра наблюдаются только при полной освещенности кроны.

В. А. Поварницын (1944) считал, что к почвенным условиям в различных частях ареала кедр относится неоднозначно: лучше растет на богатых суглинистых и достаточно влажных почвах, на севере ареала предпочитает более сухие дренированные склоны с супесчаными почвами, а в области нормального распространения может расти на влажных песках, щебнистых, переувлажненных и заболоченных почвах. По Б. Н. Городкову (1916), кедр лучше других хвойных переносит заболачивание и берет верх над сосной там, где заболоченность не перешла определенного предела. В поймах рек и на речных террасах кедр растет на аллювиальных песчаных и супесчаных почвах, где, перенося периодические затопления, формирует чистые или смешанные насаждения.

Определяя требовательность кедра к влаге, А. Б. Коптев (1857) писал, что для успешного роста этой породы необходимо присутствие постоянной большой сырости в почве. Н. Г. Мальгин (1842) раньше других указывал, что холодный и влажный климат составляет важное условие для успешного произрастания кедра. К такому же выводу пришел А. В. Хохрин (1970), указывая, что в этом заключается одна из важнейших лесоводственных особенностей кедра сибирского, которую необходимо учитывать при его искусственном лесовыращивании.

По определению В. Н. Сукачева (1938) и Б. П. Колесникова (1966), кедр, будучи не требовательным к теплу, предпочитает места с влажным воздухом. Г. В. Крылов (1961), подводя итоги многолетних исследований, указывает, что кедр не встречается в Западной Сибири в районах, где среднегодовая относительная влажность воздуха в 13 часов меньше 60%, а наименее влажного месяца — 50%. При такой влажности воздуха он селится в горах на гранитах, диоритах, гнейсах и шифере; в низкогорных районах — на суглинках, глинах и сильнощебнистых почвах, а в северных районах — на супесях и торфяниках.

Произрастая в различных условиях, кедр образует хорошо развитую корневую систему. На дренированных суглинистых и супесчаных почвах у кедра развивается корневая система главного корня. Придаточные корни немногочисленны, стержневой корень растет только 20-30 лет, не выходя за пределы гумусового горизонта. Якорные корни заходят в почву на глубину 80-160 см и совместно с толстыми корневыми лапами обеспечивают прочную опору для надземной части дерева.

Примерно к 40 годам корневая система кедра приобретает все основные черты, характерные для данной породы. Позднее происходит только усиление и утолщение корней. У деревьев старше 40 лет масса корней зависит от условий для их роста и максимальной оказывается там, где нет помех со стороны других деревьев. Поэтому у дерева на опушке леса корней в 5—6 раз больше, чем в насаждении средней сомкнутости, и в 8—9 раз больше, чем у дерева, стесненного в росте. У кедров, произрастающих на опушке, Т. П. Некрасова (1964) находила до 11 порядков ветвления корней, тогда как в среднесомкнутых насаждениях их количество не превышало 6-7. У свободно стоящих деревьев корни равномерно охватывают площадь, далеко выходят за проекцию кроны, а у деревьев, окруженных другими, большинство корней углубляется в почву и лишь некоторые разрастаются в промежутки между кронами.

На переувлажненных участках корневая система кедра развивается так же, как на дренированных почвах. Однако ввиду близкого стояния грунтовых вод профиль корневой системы укорочен. В пониженных, слабо прогреваемых местах корни сильно разветвлены и расположены близко в поверхности. На сильно переувлажненных почвах у кедра появляются придаточные корни. У подроста кедра в возрасте 10-20 лет, находящегося под пологом леса, часть боковых корней отмирает и площадь питания одного дерева в 10-15 раз меньше, чем у подроста, растущего на вырубке.

Живые окончания скелетных корней располагаются непосредственно под лесной подстилкой и бывают двух типов: шнуровидные быстрого роста, функция которых — вынесение скелетных корней на свободные площади питания, и более короткие и тонкие корни, несущие систему корешков с микоризой. Их функция заключается в освоении почвенной толщи, занятой шнуровидными корнями. Более 90% ростовых окончаний обоих типов корней помещаются в верхнем 20-сантиметровом слое почвы, остальные заходят в глубину на 150-160 см.

На корнях кедра сибирского в Иркутской области Р. Н. Иванова (1958) обнаружила семь форм микоризы: войлочно-пушистую, шнуровидную, нитчатую, вильчатую, клубеньковую, коралловидную и простую. У подроста кедра наиболее распространены простая и вильчатая микоризы. В подстилке из полуразложившихся листьев развиваются войлочно-пушистые и нитчатые микоризы. В минеральном слое почвы обычно встречается клубеньковая микориза, имеющая у кедра розоватый опенок. На корнях старых кедров преобладает коралловая микориза. На ростовых корешках имеются корневые волоски, а микориза обычно отсутствует.

На Западно-Сибирской равнине кедр сибирский в насаждениях начинает плодоносить с 50-70 лет, а на открытых участках — с 20-25 лег. Т. П. Некрасова (1961) установила, что весь цикл формирования урожая проходит в течение 26 месяцев и делится на два больших периода: эмбриональный, с момента закладки генеративных зачатков до цветения, и постэмбриональный, охватывающий два вегетационных сезона от опыления до созревания семян. Наиболее ответственные этапы генеративного процесса совершаются в конце мая — начале июня. В этот период происходят подготовка и закладка генеративных зачатков, от успеха которых зависит урожай; завершается эмбриональное развитие женских шишек прошлого года, проходит опыление, а в двухлетних шишках происходит оплодотворение.

Изучая динамику плодоношения кедра в равнинных кедровых лесах Западной Сибири, Т. П. Некрасова (1972) пришла к выводу, что периодичность урожаев проявляется не в неповторяемости отдельных семенных лет через какие-то определенные промежутки времени, а в смене периодов семенных лет несеменными, разными по продолжительности и величине урожаев. Периодичность плодоношения является следствием необеспеченности генеративных процессов светом, теплом, влагой и минеральными веществами, и поэтому может существенно различаться по лесохозяйственным зонам и даже у отдельных деревьев Потенциально сибирский кедр может ежегодно продуцировать урожаи.

Размеры урожаев зависят от многих факторов и прежде всего, от возраста древостоя, его состава, полноты, типа леса, лесорастительных условий и генетических особенностей деревьев. В припоселковых кедровниках, где вырубка деревьев других пород создала лучшие условия освещения и корневого питания, потенциальные возможности плодоношения используются более полно и средний урожай колеблется в пределах 250-350 кг/га. В таежных насаждениях разных типов он изменяется от 10 до 200 кг/га. Т. П. Некрасова (1961) определяет плохой урожай до 50 кг/га, слабый — 51-80 кг/га, средний — 81-250 кг/га, хороший — 251—500 кг/га и отличный — более 500 кг/га.

По биологической природе кедр сибирский дерево зоохорное. Его естественное возобновление обеспечивается животными и птицами. Основным распространителем семян кедра является тонкоклювая кедровка. За сезон одна птица заготавливает до 60 кг семян, занося на каждый гектар прилегающей к кедровому насаждению территории до 20 тыс. орешков (Реймерс, 1956; Бех, 1974; Воробьев, 1982). Помещая семена кедра в мох или другой рыхлый субстрат, кедровка буквально высевает их в благоприятную среду. Крупные размеры семян и гнездовые кладки обеспечивают успешное прорастание и выживание всходов в первые годы.

Так как в кедровых лесах много других потребителей семян, особенно в период их созревания, кедровка предпочитает создавать кормовые запасы за пределами темнохвойных древостоев — на вырубках, гарях, под пологом лиственных и светлохвойных лесов. Птицы избегают захламленные участки, высокий и густой травостой, куртины подроста и подлеска — места скопления снега, что позволяет им с минимальными усилиями использовать содержание кладовок в зимнее время. В этом легко убедиться по наличию и размещению гнезд кедрового подроста, которые практически отсутствуют в массивах кедровников и абсолютно преобладают в расположенных рядом березняках, осинниках и сосняках.

Исследования (Бех, 1974) показали, что многолетнего запаса семян кедра в почве не существует. Орешки прорастают в первый год после попадания в подстилку или уничтожаются грызунами. По данным Н. Ф. Реймерса (1956), кедровка потребляет от 10 до 33% спрятанных орешков, а мышевидные грызуны уничтожают от 35 до 75% ее запасов. К созреванию нового урожая почвенные запасы доброкачественных орешков составляют менее 2% от числа попавших в почву, но этого количества достаточно для обеспечения возобновления кедра.

Кедр сибирский характеризуется относительно медленным и весьма продолжительным ростом в высоту и по диаметру. Первые 10-15 лет растет медленно, при недостатке осветления отсутствует ветвление. Деревца, растущие при хорошем освещении, имеют более крупные размеры и раньше начинают ветвиться. По данным Н. С. Лебединовой (1952), в хороших условиях кедр к 10 годам достигает высоты 26 см, а под пологом сомкнутых темнохвойных насаждений — не более 11-16 см.

В пределах южной тайги Западной Сибири кедровый подрост под пологом материнских древостоев с полнотой 0,5-0,6 к 5 годам достигает высоты 8—15 см, в 10 лет — 16—36 см и в 20 лет — 38—75 см. В насаждениях с сомкнутостью 0,8 и выше у деревьев старше 10 лет прирост резко сокращается и к 20 годам они погибают. Однако при умеренном затенении подрост кедра до 50 и даже 100 лет не теряет способности к усилению роста после осветления. Деревья, растущие на незатененных участках, после 40 лет увеличивают прирост в высоту и по диаметру. Максимальный прирост у свободно растущих экземпляров отмечается в 40— 80 лет, а у кедров, растущих под пологом леса, — в 100-160 лет, умеренный прирост в высоту продолжается до 300 и более лет. Рост кедра по диаметру проходит более равномерно, период повышенного роста слабо уловим, хотя более широкие годичные слои часто наблюдаются в возрасте 40-80 лет.

Кедровый подрост под пологом лиственных и светлохвойных насаждений отличается хорошими темпами и равномерностью роста, после осветления и наличия бокового отенения он резко увеличивает прирост в высоту. Одиночные экземпляры подроста после осветления в течение 2-4 лет усиливают охвоение и формируют густую темно-зеленую крону. Ежегодный прирост в высоту у них несколько ниже.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Читайте также: