В 60—80-х годах XIX в. большие площади лесов равнинной части Сибири были уничтожены огнем. Пожарами были захвачены огромные площади.
Особенно пострадали от огня темнохвойные леса, которые, по утверждению А. А. Строгого, выгорают, вываливаются и усыхают при однократном прохождении огня. На территории равнинной части Западной Сибири кедровые леса выгорели в 1915—1916 гг. В качестве эталонного объекта исследования и была выбрана кедровая гарь этих лет в Копыловском лесничестве Асиновского лесхоза Томской обл. При обследовании было установлено, что образовалась она на месте мшистого спелого кедровника. По нагарам на стволах сухостойных и вываливающихся деревьев можно предполагать, что пожар был устойчивым, в результате которого древостой был уничтожен на 100% и сохранились только единичные деревья в микропонижениях. В соседних заболоченных участках древостой кедра сохранился полностью Данное обстоятельство сыграло положительную роль, так как эти места послужили источником семян кедра, занесенных кедровкой на горельник и участвовавших в возобновлении.
Ко времени исследования на гари сформировалось чистое березовое насаждение в возрасте 50 лет с сомкнутостью крон равной единице с средним диаметром стволов 10 см и высотой 15 м Запас древесины составлял около 150 м 7га при среднем числе стволов 1600 шт. Исследование возрастной структуры березового полога показало, что заселение березы произошло в течение первых 5—8 лет после пожара.
Анализируя динамику поселения кедра на гарях, мы установили, что она носит скачкообразный характер и на различных возрастных стадиях формирования березового полога неодинакова. Активное поселение кедра на гари начинается под сформировавшимся березовым пологом, когда возраст его приближается к 18—20 годам и постепенно увеличивается до 35, достигая максимума в 30—35 лет. В этот период среднее количество экземпляров кедра, появляющегося за 1 год, составляет 600—700 шт. Подобная вспышка в поселении кедра обусловливается значительным улучшением экологической обстановки. С 15 до 30 лет происходит интенсивный процесс изреживания березового полога. В среднем к этому периоду выпадает 800—900 стволов березы на 1 га.
Начиная с 35 лет количество кедра несколько уменьшается. Однако численность его остается достаточно высокой. В среднем в год появляется около 300 экземпляров кедра на 1 га. Обращает на себя внимание и более равномерная динамика появления кедра под пологом березняка, что, видимо, обусловливается более равномерным его отпадом и улучшением световой обстановки.
Рассматривая в целом развернутую структуру кедрового молодняка, нетрудно заметить тенденцию к уменьшению численности экземпляров старших возрастов. Так, экземпляры кедра в возрасте до 15 лет составляют в среднем 35—45%, до 30—35 лет 65% и свыше 50 в пределах 10—15%. Это говорит о том, что обстановка для поселения кедра на первоначальных этапах формирования березового молодняка была более благоприятна, чем в последующее время.
Кроме того, большая часть кедрового молодняка, появляющегося вместе с березой в процессе конкурентной борьбы, погибает. Так, на гарях 15—20-летней давности, образовавшихся на месте мшистых кедровников, под пологом березы насчитывается от 3 до 65 тыс шт/га кедрового подроста. Поселение его начинается спустя 2—4 года после пожара, достигая максимума к 10 годам, после чего наступает спад. Вновь возобновительная вспышка наступает к 18—20 годам. Однако к 50 годам первоначальный кедровый подрост погибает почти на 90%. Поэтому при сопоставлении динамики появления кедра с характером формирования березового полога отчетливо обнаруживается отсутствие поселения кедра в период наиболее острой борьбы между березой и кедром. Количество березы в этот период достигает 12—18 тыс. шт/га. Имея благоприятные условия для возобновления и роста, береза к концу первого десятилетия создает не только весьма неблагоприятную световую обстановку для подроста кедра, но и для заноса семян кедровкой под полог. Кедровка неохотно посещает густые березовые молодняки, что связано с трудностью добычи семян в зимнее время, так как при раскапывании снега в лесу ей приходится преодолевать значительно большую толщину снежного покрова, чем на открытых площадях.
Неравномерный, с ярко выраженными вспышками характер поселения кедра под пологом березы наблюдается до возраста 30—35 лет. Для этого периода характерно сочетание вспышек и спада в появлении подроста кедра с колебаниями засушливых и влажных периодов. Наибольшее число кедра появилось во влажный период, который больше соответствовал его экологии, чем экологии березы. Однако во многих случаях строгого совпадения климатических колебаний и вспышек не наблюдается. К 30— 35 годам, как правило, в основном заканчиваются самоизреживание и дифференциация у деревьев по высоте. В отдельных случаях эти сроки могут быть и большими, что связано с особенностями лесорастительных условий и характером поселения березы.
К 30—35 годам под пологом березы поселяется 4—4,5 тыс. экземпляров кедра и 0,8—1 тыс. пихты и ели. В дальнейшем характер поселения темнохвойных пород относительно стабилизируется, достигая к 50 годам 5,5—6 тыс. шт/га. Однако с увеличением возраста древостоя березы существенного увеличения численности кедра ожидать не следует, так как накопление его числа нивелируется отпадом, что в свою очередь обусловливается повышенной требовательностью кедра к свету, возрастающей после 15 лет. Как более теневыносливые, в этот период значительно усиливают свои позиции ель сибирская и пихта.
Новую возобновительную вспышку и улучшение качественного состояния подроста следует ожидать в период распада березового полога.
Состояние кедрового молодняка различных возрастных групп под пологом также заметно разнится. В наиболее угнетенном состоянии оказываются экземпляры в возрасте 20—30 лет. В этой возрастной группе наиболее четко прослеживается разница как в высоте подроста, так и в развитии кроны. Число экземпляров, имеющих текущий прирост по высоте в среднем 2—3 см, здесь нередко достигает 70%. Это указывает на то, что данная возрастная группа находится в критическом состоянии и без создания лучших световых условий в ней возможен значительный отпад. Вместе с тем наряду с экземплярами, имеющими пониженное жизненное состояние, можно встретить и такие, у которых текущий прирост по высоте достигает 11—14 см. Однако численность их невелика. Они оказываются приуроченными главным образом к окнам в древостое или просветам между хорошо развитыми деревьями березы.
По мере увеличения возраста кедра число экземпляров в соответствующей возрастной группе, имеющих пониженное жизненное состояние, заметно сокращается, отклонения в высотах становятся меньшими. Как правило, экземпляры кедра, имеющие возраст свыше 30 лет, оказываются выросшими в наиболее освещенных местах. Рост кедра в высоту в различном возрасте также неодинаков. В первые годы он почти не отличается от экземпляров, появившихся под материнским пологом насаждений с сомкнутостью 0,6. В последующем эта разница становится значительной. Рост кедра отличается в высоту в различных возрастных группах. Так, средний периодический прирост за последние 5 лет у нормально развитых деревьев кедра в возрасте 10—20 лет составил 6—9 см; 20—30 лет 9—13 см, в возрасте 40—50 лет он достиг 22—26 см. Хотя кедр под пологом березы отличается сравнительно хорошим ростом, однако по высоте ствола он значительно уступает березе. Так, кедр в возрасте 45 лет имел высоту 4,5 м, тогда как береза 14 м. Самые крупные экземпляры кедра достигали высоты 6—6,5 м, а березы 16—17 м. У кедра в возрасте 45—50 лет начинается достаточно выраженная дифференциация по высоте, значительно увеличивается текущий прирост. С этого момента он сохраняет господствующее положение и может конкурировать с березой.
Таким образом, ход поселения и рост кедра на мшистых гарях под пологом березы дают основание рассматривать эти насаждения как один из этапов общего лесообразовательного процесса кедровых лесов в понимании Б. П. Колесникова и Е. П. Смолоногова (1960), восстанавливающихся через коротковосстановительную смену. Однако, как указывают эти авторы, в различных географических районах Сибири неизбежно должны проявляться провинциальные черты в ходе возрастной и восстановительной динамики кедровников. На данном примере мы видим отклонение от схемы в том, что процесс вселения темнохвойных пород в данных условиях проходит при явном преобладании кедра, а не пихты и ели. Это дает основание полагать, что в целом лесообразовательный процесс кедра на гарях в мшистых типах занимает меньше времени и проходит через меньшее число этапов.
Как видно из приведенного, на гари сформировался кедровый молодняк, который следует таксировать как насаждение кедра и проектировать лесохозяйственные мероприятия по созданию высокопродуктивных кедровников.