Кедр сибирский — Р. sibirica Du Tour (1803). Распространен в лесах северо-востока европейской части СССР, начиная от верховий Вычегды, на Урале и по всей Сибири до Станового хребта и Забайкалья.
Образует кедровники и входит вместе с пихтой сибирской, и елью в состав темнохвойной тайги. Стройное дерево до 40—45 м высоты и до 1,5 2 м в диаметре. Доживает до 500—850 лет. Корневая система состоит из короткого стержневого корня и распростертых боковых корней, оканчивающихся мелкими корневыми волосками. На последних развивается микориза (грибокорень), имеющая несколько форм. Крона в молодости остропирамидальная, позднее узкоцилиндрическая или эллиптическая, часто многовершинная.
Ветвление мутовчатое. Верхние ветви канделябровидные, приподняты вверх. Однолетние побеги желтовато-коричневые, ржавоволосистые.
Хвоя длинная, 5—12 см, мягкая, трехгранная в разрезе, темнозеленая с сизым налетом, сохраняется на дереве 6—7 лет (отдельные хвоинки живут от 3 до 11 лет). Кора пепельно-серебристого цвета с бурыми поперечными чечевичками у молодых стволов и ветвей, в дальнейшем трещиноватая серо-коричневая.
Кедр сибирский начинает плодоносить в естественных сомкнутых таежных лесах в 40—50 лет, а на опушках и в культурах в 13—15 лет. Продолжительность семеношения у одного дерева 200—250 лет. Мужские (пыльниковые) колоски красного цвета, собраны мутовками в основании побега, формируются в течение 2 лет, расположены обычно в средней части кроны дерева. Женские стробилы (шишечки) фиолетовые, расположены на концах верхних побегов дерева по 2—7 возле вершинной почки. Развитие генеративных органов и микроспорогенеза у кедра сибирского продолжается 3 года (26 месяцев после закладки женских стробил или семенных почек).
В почках мужского типа вскоре после их возникновения образуются зачатки микроспорофилловых колосков. Спорангии едва намечаются осенью и развиваются лишь следующей весной. Позднее мужских (примерно на месяц) образуются женские стробилы, поэтому они зимуют на еще более ранней стадии развития. В следующую, вторую весну микроспорангии раскрываются и из них вылетает пыльца, имеющая два воздушных мешка.
Женские стробилы освобождаются от чешуек позднее мужских в самые последние дни перед вылетом пыльцы. После опыления происходит смыкание чешуек стробила и превращение в однолетнюю шишечку — озимь, в которой пыльца прорастет, и шишка, не завершив роста, зимует.
Оплодотворение в семяпочках происходит примерно через год после опыления. Средняя длина зрелого зародыша от 5,7 до 6 мм. На формирование урожая семян у кедра сибирского большое влияние оказывают такие этапы развития генеративных органов: заложение генеративных зачатков; дифференциация генеративных зачатков и спорогенез; развитие зародышевых мешков в однолетних шишках; дозревание семяпочек и оплодотворение. Полиэмбриония (возникновение в семени нескольких зародышей) связана с генетической основой вида и приспособлением к условиям среды в период формирования семенных зачатков.
Рост шишек у кедра сибирского стимулируется развитием семяпочек. В первый год длина шишечки 1,5—2 см, перед оплодотворением она растет бурно, почти достигая своей нормальной длины, затем ее рост прекращается. Главная роль в развитии семян и шишек принадлежит зародышу, при полном развитии которого темнеет наружная оболочка семени, шишки усыхают, уменьшается их смолистость. В августе-сентябре наблюдается естественный опад шишек. Шишки довольно крупные, 6—13 см длины и 5—8 см ширины, светло-бурые, имеют плотные прижатые чешуи с утолщенными щитками. Семена по 80—140 шт. в одной шишке, крупные, 10—14 мм длины и 6—10 мм ширины, косообратнояйцевидные с плотной деревянистой скорлупой коричневого цвета с красноватым пятном «рубчиком» на утолщенном конце (округло-зубовидной формы). В 1 кг их содержится от 3000 до 5500. Ядро орешка, составляющее 45—50% общей массы, кремового цвета (покрыто коричневатой пленкой), маслянистое, в середине содержит зародыш с зачатками семядолей. В ядре семени (% на сухую массу) имеется жиров 64 (до 70), белков 17—18, углеводов 15, минеральных веществ 2,5, в том числе фосфор, магний, калий и др. В ядрах содержится также значительное количество витаминов групп В, D, Е, F.
Шишки собирают путем отряхивания ветвей (с помощью шеста или специальной машины). Осыпавшиеся шишки сушат, обмолачивают. Семена очищают провеиванием и хранят в хорошо проветриваемых помещениях. В пределах семенных циклов и в рамках закономерностей сексуализации на количественную сторону урожаев у кедра сибирского наибольшее влияние оказывают изменения гидротермического режима как фактора, подверженного сильным колебаниям от года к году. Влияние погоды особенно резко проявляется в критические этапы генеративного цикла: во время заложения зачатков шишек и в период весеннего завершения их дифференциации. Для получения количественных показателей урожая пользуются методом анализа следов шишек, сумма которых почти полностью соответствует количеству женских генеративных зачатков. При хорошем урожае в оптимальных экологических условиях созревает семян от 400 до 650 кг/га (в припоселковых кедровниках Томской обл. до 1000 и в рекордных случаях до 1500—2000 кг/га), при среднем 150—200 кг/га, при плохом 20—40 кг/га. Лучшие урожаи ореха дают кедровники зеленомошные, крупнотравные, папоротниковые, осоковые (с осокой большехвостой).
Исследование индивидуальной изменчивости семеношения показывает, что в одинаковых условиях роста отдельные деревья проявляют различную репродуктивную способность и отражают в какой-то степени индивидуальные наследственные особенности деревьев, их урожайность или наследственную энергию семеношения дерева. У кедра сибирского выражена цикличность семеношения, связанная через погоду с соответствующей цикличностью солнечной активности. Длительность и частота семенных циклов неравномерны.
Из существующих методов прогнозирования урожаев кедра практическое значение в лесном хозяйстве имеет краткосрочный прогноз по количеству однолетних шишек, производимый за 2 мес до их созревания. Техническая всхожесть семян 80—85%.
Перед посевом их подвергают стратификации (в траншеях, под снегом или вымачиванием в теплой воде). При высеве в питомнике обязательно наличие в почве микоризы (в случае отсутствия в посевные строчки вносят микоризную землю 100—200 г на 1 пог. м). Семена заделывают на глубину 3—6 см. При широкострочных посевах на 1 пог. м высевают 180—240 шт. (40—55 г семян).
Всходы кедра нуждаются в затенении специальными щитами и охране их от птиц (голубей, дятлов, дубоносов и др.). На постоянную площадь высаживают сеянцы в 3-летнем возрасте из расчета 1,5—3 тыс. экз/га или саженцы высотой 40—60 см в количестве 800—1200 экз/га. Для ускорения роста, создания семенных плантаций и сохранения клоповых достоинств черенки кедра прививают на сосну обыкновенную. Привитые экземпляры дают прирост в высоту в 2—3 раза больший (30—35 см вместо 10—12 см) и начинают плодоносить через 2—5 лет, в зависимости от возраста прививаемых ветвей.
Кедр сибирский по экологической природе — дерево горное, но он широко распространен в равнинных лесах Западной Сибири и Предуралья на влажных и свежих суглинистых и глинистых подзолистых, дерново-подзолистых и темно-серых лесных почвах. Он отличается теневыносливостью в молодости и светолюбием в зрелом возрасте, значительной холодоустойчивостью, способностью произрастать на многолетних мерзлых почвах и образовывать придаточные корни, а также требовательностью к относительной влажности воздуха. На обширных пространствах таежной зоны Сибири кедр растет как чистыми однопородными лесами (особенно в горах юга Сибири, где образует верхний подпояс кедровой тайги), так и в смеси с пихтой сибирской, елью (образуя темнохвойную тайгу); а на востоке Сибири — с лиственницей и реже с сосной.
Оптимальные условия — пологие склоны и участки, где осадки составляют 700—1000 мм в год и средняя температура вегетационного периода 12,5—13°С.
Верхняя граница распространения кедра в горах Южной Сибири проходит на 2100—2400 м над ур. м. В горах с циклональным климатом кедр сибирский селится на гранитах, гнейсах, хлоритовых сланцах, диоритах, щебенистых и темно-бурых почвах, образуя горно-долинную разновидность (var. koronans Kryl.). На равнине в южной и средней частях таежной зоны он широко распространен на почвах суглинистого и супесчаного механического состава, где представлен типичной формой, а на севере этой зоны также на супесях и торфяниках, где широко встречается рямовая экадная форма кедра (f. turfosa Gorodk.).
Общая площадь лесов с участием кедра сибирского составляет 40—45 млн. га, в том числе в лесах I группы около 8 млн. га, или 20%, II группы 0,2 млн. га, или 0,4%, III группы 31,6 млн. га, или 79,6%. Общий запас древостоев с преобладанием кедра сибирского составляет 8 млрд м, в том числе спелых и перестойных 4,8 млрд. м3.
Древесина кедра легкая, мягкая, розовато-желтого или светлорозоватого цвета, красивой текстуры, ароматная, широко используется для производства карандашей, аккумуляторного шпона, музыкальных инструментов, мебели, ценных пиломатериалов, отделочных плит и т. д.
Горные кедровые леса выполняют почвозащитную, водоохранную роль, являются конденсаторами и своеобразными «фабриками» биологически активного кислорода (насыщенного отрицательными ионами и фитонцидами) и идеальной средой для отдыха.
В кедровых лесах обитают соболь, белка, колонок, бурый медведь, марал, глухарь и другие таежные звери и птицы. Здесь растут и ценные представители флоры лекарственных и витаминных растений: золотой корень, левзея, или маралий корень, володушка золотистая, черника, смородина, шиповник, черемша и др.
Хвоя кедра содержит значительное количество фитонцидов, витамина С (275 мг на 100 г хвои), эфирных масел и пригодна для выработки витаминных концентратов, хлорофилло-каротиповой пасты, хвойно-витаминной муки.
Если раньше считали, что кедр сибирский растет медленно, то за последние годы в средней и южной тайге найдены формы кедра, которые растут в 4—5 раз быстрее обычных и дают 40—50 см прироста по высоте в год. Используемые для семенных плантаций и размноженные в питомниках, они могут стать родоначальниками быстрорастущих кедровых лесов и лесосадов. Кедр сибирский довольно часто встречается в культуре в лесной и лесостепной зонах европейской части СССР — начиная от Соловецких о-вов, Архангельска, Кировска, Ленинграда, Кирова на севере до Великого Анадоля (Донецкая обл.) на юге.
Вредители кедра сибирского из мира насекомых: сибирский шелкопряд, большой пихтовый усач, дымчатая сумеречная пяденица, сосновая совка, шишковая огневка, шестизубый короед, хермесы. Грибными болезнями кедровых всходов является фузариум; взрослых деревьев — корневая губка, опенок, гниль Швейница, гниль Гартига и др.