Иглы хвойных деревьев опадают постепенно и заменяются новыми, поэтому хвойные деревья остаются зелеными. У сосны и кедра хвоя опадает в сентябре – ноябре. У ели хвоя опадает в течение всего года, но в основном – в мае. Долговечность хвои на ветвях зависит от вида дерева и от внешних условий. У сосны и кедра хвоя живет 2-4 года, у ели – 4-5 лет.

Таблица 1. Сравнительная характеристика различных видов кедра

Опадающие листья и хвоя, а также мелкие ветви, плоды, семена, остатки цветков, почек, коры и т. д. образуют верхний слой лесной почвы – лесную подстилку или лесной фильтр, покрывающий поверхность почвы слоем различной мощности. Лесная подстилка содержит большое количество азота, фосфора, калия, кальция, магния и др. Подстилка является одним из главных источников минерального питания древесных пород, поэтому в ней распределяется основная масса мелких корней деревьев. Накопление подстилки зависит от количества упавшей хвои и от деятельности организмов, разлагающих подстилку, – насекомых, бактерий и грибов.

Мощность слоя лесной подстилки различна. В сосновых и кедровых борах она составляет от 70 до 100 тонн на гектар. Иглы хвойных деревьев образуют мощную плотную подстилку, которая разлагается медленнее и образует при этом кислый перегной худшего качества для питания деревьев. Всходы прорастающих семян очень быстро «зависают» в мощном слое подстилки и погибают, что ведет к плохому росту в кедровых борах других пород деревьев, кустарников.

Характер подстилки и скорость ее разложения обуславливают различия в минеральном питании деревьев. Разложение и минерализация органического вещества подстилки сопровождается выделением углекислого газа, кислорода и аммиака. Углекислый газ является одним из исходных продуктов фотосинтеза, который выделяется с поверхности подстилки интенсивнее, чем с поверхности почвы, поэтому рост леса оказывается в прямой зависимости от выделения углекислого газа и лесной подстилки. В кедровых борах хвойная подстилка формируется длительное время и исчисляется сотнями лет. После пожара или непродуманной вырубки леса такая хвойная подстилка исчезает очень быстро, и склоны гор оголяются до камней. Атмосферные осадки вымывают благородную почву к ручьям и рекам.

Наиболее благоприятными местами произрастания кедра являются северные и северо-восточные склоны гор. Молодые всходы сибирского и европейского кедра в течение первых 10-15 лет растут очень медленно. Приведем динамику изменения роста кедра за 20 лет (таблица 2). Данные получены в поселке Чугунаш Таштагольского района, Кемеровской области.

Таблица 2. Рост кедра в насаждении, поселок Чугунаш Таштагольского района

После двадцати лет кедр начинает интенсивно расти, за год (при благоприятной летней погоде) он может вырасти на 70 см, но в среднем он вырастает по 50 см за сезон. Наиболее важными факторами, от которых зависит успешный рост кедра, являются осадки и высокая влажность воздуха. По данным В.А. Поварницына, в различных частях ареала кедра количество осадков варьирируется от 200 до 600 мм в год. Самой сухой областью распространения кедра является Якутия. На Западно-Сибирской равнине и Среднесибирском плоскогорье осадков выпадает 300-400 мм, а в европейской части ареала до 600 мм. Обильные осадки наблюдаются в некоторых районах Алтая, Саянской горной области (Салаир, Западный и Северо-западный Алтай, Западные Саяны).

Кедр – дерево преимущественно горное. В некоторых районах (Саяны, Алтай, Тыва, Северный Урал) чистые кедровники образуют верхнюю границу леса, а в средней части горно-лесного пояса кедр входит в состав древостоев вместе с лиственницей сибирской, пихтой сибирской, елью сибирской и реже с сосной обыкновенной. На равнинах чистые кедровники встречаются редко.

Кедр – дерево теневыносливое, хорошо растущее в сомкнутых древостоях, совместно с темнохвойными породами (ель, пихта), однако с подъемом в горы он становится более светолюбивым. К почвенно-грунтовым условиям кедр относительно требователен. В естественных условиях растет на богатых суглинистых влажных почвах и на хорошо дренированных каменистых щебнистых почвах горных склонов. Довольно устойчив на почвах заболоченных, но по мере продвижения к северу его чувствительность к избыточному увлажнению возрастает. В значительной части ареала кедровники формируются на почвах с вечной мерзлотой, но кедр плохо переносит почвы с близко залегающим к поверхности мерзлым горизонтом. Наибольшей производительности кедровые леса достигают на хорошо дренированных аллювиальных почвах в долинах рек и на глубоких почвах пологих склонов гор. Изучение кедра в ХХ веке показало, что у него подвержены сильной изменчивости обилие, регулярность плодоношения, качество орехов (полнозернистость, вес, масличность), устойчивость к заболеваниям, что открывает безграничные возможности для селекции этого ценного дерева. При этом особый интерес представляют кедры, отличающиеся урожайностью и высоким качеством орехов.

Рельеф местности, гидрография и климат Горной Шории (Кемеровская область) наиболее благоприятны для произрастания и длительного плодоношения кедра. Природа многие десятки миллионов лет формировала и продолжает поддерживать уникальные условия на территории Горной Шории для произрастания кедра, поэтому надо воспользоваться уникальными природными возможностями и культивировать кедр в виде кедровых плантаций.

Кемеровская область находится в центре Азиатского материка и факторами, определяющими климатические условия, являются отдаленность территории от теплых морей Тихого, Индийского, Атлантического океанов и незащищенность с севера и северо-востока от холодных воздушных арктических течений.

Салаирский кряж, горные хребты Кузнецкого Алатау с юго-запада, юга и востока ограничивают основную территорию области и создают благоприятные климатические особенности. Различная высота гор (вертикальная зональность), направление и склоны гор оказывают различное влияние на климат отдельных регионов и создают свой микроклимат. Следует отметить, что с 1892 года идет потепление Западной Сибири, на которое оказывает влияние и микроклимат леса. Над лесом выпадает больше осадков, он ослабляет действие ветра, повышает влажность воздуха, оказывает воздействие на ход испарения влаги.

Особенности рельефа местности и наличие лесов создают специфический режим климата, который характеризуется, как суровый, резко континентальный, с продолжительной холодной зимой и коротким, но жарким летом. Средняя годовая температура воздуха, в зависимости от высоты и склонов гор составляет от + 1,4 до – 1,2, зима в горах теплее, особенно на горных склонах, чем в равнинах. Необходимый для лесного хозяйства вегетационный период (когда температура воздуха + 5 С и выше) сильно сжат и составляет в году:

– в горных районах 134 – 145 дней;

– в лесостепи южных районов 159 – 160 дней;

– в лесостепи северных районах 147 – 154 дня в году.

Короткий вегетационный период для растений Кемеровской области окупается большим количеством солнечного тепла (таблица 3).

Таблица 3. Длительность солнечного сияния в году в различных городах России

Благодаря солнечной инсоляции сглаживаются неблагоприятные температурные условия для растений. Переход от зимы к весне проходит быстро. Температура воздуха в конце марта или в начале апреля в течение нескольких дней повышается на 10 – 15 градусов. Снежный покров сходит в течение 10 – 12 дней. На северных склонах гор снежный покров сходит на 12 – 15 дней позже, чем на южных склонах. Весной наблюдается резкое колебание температуры воздуха в течение суток, в отдельные годы амплитуда колебания составляет 15 – 20 С.

Весна в Кемеровской области, за исключением горных районов, приходит во второй половине апреля, в отдельные годы – раньше, а иногда позже. Независимо от ранней или поздней весны травяной покров в лесу появляется не раньше 15 – 20 мая. При раннем сходе снега стоит холодная погода до половины мая, при позднем сходе – сразу наступает лето. Ранней весной сильные ветры создают опасность для возникновения и распространения лесных пожаров. Отрицательным фактором климата области являются поздние весенние и ранние осенние заморозки. Поздние весенние заморозки бывают ежегодно в конце мая – начале июня, совпадая по времени с цветением основных древесных пород деревьев – сосна, кедр, ель, пихта, лиственница, тем самым негативно влияют на урожай кедровых орехов.