В возраст половой зрелости сосна вступает с 6-10 лет при росте на свободе, в насаждениях - с 15-40 лет. Опыляется ветром, что происходит в конце весны перед распусканием молодой хвои. Начало ее пыления по времени совпадает с зацветанием рябин обыкновенной и сибирской.
Микростробилы многочисленные, расположены спирально в несколько рядов в нижней и средней частях растущего ауксибласта. В период пыления над микростробилами выступает ростовая часть удлиненного побега с брахибластами, несущими пучки хвои, еще заключенной в пленчатые чехлики. Во время пыления пыльники выделяют огромное количество пыльцы, которая даже при слабом ветре поднимается желтыми облачками над кронами деревьев. Пыльца легко переносится ветром на большие расстояния, так как снабжена двумя воздушными мешками.
Макростробилы сосны находятся у вершины молодых побегов, под терминальной почкой, по 2-3 вместе, реже по 1. Но в отдельных случаях на одном ауксибласте может образовываться до 10 и более макростробилов, собранных в мутовку. Они имеют вид мелкой красноватой шишечки около 5 мм длиной, состоят из небольших семенных чешуек с 2 семяпочками и очень маленьких кроющих чешуек, прирастающих с одной стороны к семенным. По окончании пыления микростробилы усыхают и опадают, а опыленные макростробилы слегка поникают и к осени увеличиваются примерно в 2 раза, превращаясь в зеленую шишечку - озимь. После перезимовки озимь весной трогается в рост. Почти через год после опыления в семяпочках озими происходит оплодотворение яйцеклеток, и к осени созревают семена (т.е. в среднем через 18 мес. после опыления).
Зрелые шишки продолговато-яйцевидные, буро-серые, красновато- или лилово-коричневые, 3-7 см длиной, висят на крючкообразном черешке. Их семенные чешуи деревянистые, на конце утолщены в апофиз ромбической формы с пупком (выступом) посередине. Зрелые шишки долго висят на дереве, не раскрываясь. В таком состоянии их и заготавливают с целью получения семян. Раскрывание шишек и вылет из них семян происходит постепенно с конца зимы и в течение весны.
Семена сосны распространяются ветром. Они продолговато-яйцевидные, слегка сплюснутые, 3-4 мм длиной, с притуплённым крылом, которое в 3-4 раза длиннее семени и охватывает его щипцеобразными выростами. Окраска семян у разных деревьев различна: черная, серо-белая, темно-бурая, пестрая. Одна сторона семени матовая, другая - блестящая от плотно приросшей к семени части крыла. Масса 1000 семян от 5 до 9 г.
В разных условиях местопроизрастания повторяемость урожайных (семенных) лет у сосны различна. В западных районах России семенные годы наступают через 2-3 года, в южных - через 3 года, в центральной полосе европейской части Российской Федерации - через 3-5 лет, а на Кольском полуострове - через 10-15 лет и более.
Сосна размножается семенами. Ее всходы имеют 4-7 трехгранных изогнутых семядолей, которые буреют и отмирают в конце второго года. На однолетнем растении хвоя расположена поодиночке, на двулетнем она парная, на побегах трехлетнего возраста образуются мутовки. Поэтому при определении возраста деревьев по мутовкам к числу учтенных прибавляют 2 первых года жизни, когда мутовки еще не образовались.
Сосна быстрорастуща, особенно значителен прирост в высоту с 10 до 40 лет.
Сосна обыкновенная может переносить как суровый климат севера, так и жаркий климат степей, малотребовательна к теплу, зимостойка, не боится заморозков, светолюбива, малотребовательна к плодородию и влажности почвы.
Она обладает весьма пластичной корневой системой, которая может изменяться в зависимости от эдафических условий. На глубоких свежих песчаных почвах она развивает мощный стержневой и множество вертикальных корней до 1,5 м длиной. В верхних горизонтах почвы, на глубине 20-30 см, залегают горизонтальные корни, уходящие далеко за пределы проекции кроны. На очень бедных песчаных почвах для сосны более характерно сочетание короткого стержневого корня с длинными шнуровидными корнями, расположенными вблизи поверхности почвы. На болотах сосна образует поверхностную корневую систему и поэтому здесь становится ветровальной. В горах сосна образует также поверхностную, но сильно разветвленную корневую систему, что обеспечивает деревьям высокую ветроустойчивость (под воздействием сильных ветров, дующих в одном направлении, кроны принимают флагообразную форму). Корневой системе сосны присуща хорошо развитая микориза.
Широкая экологическая амплитуда сосны позволила ей занять обширнейший ареал, который охватывает европейскую часть России, Северный Кавказ, Западную Сибирь, Алтай, Восточную Сибирь, Дальний Восток. На западе Кольского полуострова сосна образует границу леса с тундрой. Южная граница распространения сосны носит островной характер, что обусловлено истреблением ее в прошлом пожарами и рубками, а также эдафическими факторами: южные форпосты сосны приурочены к местообитаниям с песчаными почвами, обнажениями гранита и мела.
Растет сосна преимущественно на почвах легкого механического состава, на подзолистых серых, бурых и на черноземах, часто на торфянисто-болотных почвах; в Восточной Сибири - на почвах, подстилаемых вечномерзлым фунтом.
Сосна является важнейшим образователем как равнинных, так и горных светлохвойных лесов России. В пределах своего ареала она господствует на площади свыше 108 млн. га. Кроме того, встречается в качестве примеси к другим древесным породам. В таежных лесах европейской части России и в Сибири она часто растет вместе с елями обыкновенной и сибирской, пихтой сибирской, кедром сибирским, лиственницами сибирской и Гмелина, с кедровым стлаником, березой и осиной, в смешанных лесах - с дубами черешчатым и скальным, кленом остролистным и лещиной, на Кавказе - с дубами скальным и крупнопыльниковым, липами кавказской и крупнолистной, с елью восточной и пихтой Нордмана.
Сосна обыкновенная характеризуется сложной популяционной структурой. В частности, на территории Российской Федерации выделяется 5 подвидов.
По сравнению со всеми другими видами сосна обыкновенная имеет самое большое значение для народного хозяйства нашей страны, так как дает ценную древесину, применяемую в различных отраслях. В больших масштабах ведется подсочка сосны. Из добываемой живицы получают канифоль и скипидар. Смолье и пни сосны используют для получения скипидара и дегтя, из коры получают дубильные вещества, из хвои - сосновое масло и витамин С. Сосну обыкновенную широко применяют в степном и полезащитном лесоразведении, она является главной породой при создании
К роду Береза (Betula) относится свыше 50 видов, большинство из которых естественно растут в нашей стране. Крупные деревья и кустарники различных размеров, иногда кустарнички, обитающие от тундр до степей и распространенные почти во всех горных районах России. Особенно важны березы как лесообразователи. Общая площадь березовых лесов в нашей стране составляет 91,8 млн. га с запасом древесины около 6,8 млрд. м3.
Это листопадные, однодомные, ветроопыляемые древесные растения с симподиальным ветвлением побегов, простыми, очередными черешчатыми листьями с перисто-нервным жилкованием. Для их побегов характерен трехлетний цикл формирования: в течение двух сезонов вегетации побеги развиваются в зачаточном состоянии в почках, а в третий - проходят завершающий этап открытого роста с последующим опробковением и одревеснением. Тычиночные и пестичные цветки собраны в соцветие-сережку, на оси которой они располагаются группами по 2-3; каждая такая группа цветков покрыта прицветной чешуйкой. Околоцветник редуцирован.
У березовых мужские цветки состоят из 2-3 тычинок. Тычинки обычно расщеплены, поэтому кажется, что их больше. Женские цветки содержат 1 пестик из 2 плодолистиков, завязь верхняя, двухгнездная, с 2 семяпочками, из которых развивается только одно семя. На территории России начало пыления и распускания листьев у березы сигнализирует о наступлении разгара весны.
Зачаточные тычиночные цветки закладываются в почках еще в начале -первой половине лета в год, предшествующий цветению. Во второй половине лета они вырастают из-под почечных чешуи и становятся видимыми невооруженным глазом как мелкие сережки с фасетчатой поверхностью (голые мужские цветочные почки). Располагаются эти сережки обычно на концах побегов текущего года. Зачаточные пестичные цветки закладываются позже тычиночных - во второй половине сезона вегетации.
У видов семейства Березовые плоды - крылатые или бескрылые семянки. Распространяются плоды ветром. Семена без эндосперма.
Для берез характерна гладкая кора, отслаивающаяся тонкими пленками, пластинками или чешуйками, чаще белая, реже желтоватая, красноватая или даже черная. Мужские цветки закладываются в функционально генеративных почках, женские - в генеративных или генеративно-ростовых. Они собраны в сережчатые соцветия, в которых сережки с мужскими цветками во время цветения поникают, а женские стоят вертикально. Как тычиночные, так и пестичные цветки располагаются по 3 в пазухе прицветной чешуи.
Цветут березы одновременно с распусканием листьев. Плоды - двукрылые семянки, собраны в сережчатые соцветия. Семянки созревают в середине-второй половине лета, после чего соплодие распадается, а семянки вместе с трехлопастными чешуями распространяются ветром, у некоторых видов - и водой.
Березам присущи раннее вступление в возраст половой зрелости (в благоприятных экологических условиях уже с 8-10 лет) и исключительно высокая репродуктивная способность, сохраняющаяся до глубокой старости. При нарушении оплодотворения березам свойственно массовое образование партенокарпических (бессемянных) плодов. Поэтому перед их заготовкой или посевами необходимо предварительно проверять содержание семян в семянках.
Семена берез с ранними (в середине лета) сроками созревания (березы повислая, пушистая) прорастают очень быстро, появившиеся всходы обычно успевают закончить вегетацию до наступления осенних холодов. В практике лесокультурного дела на этом биологическом свойстве берез основаны летние посевы их семянок.
У берез с семенами, созревающими во второй половине- конце лета, семена имеют определенный период покоя и прорастают только весной следующего года (березы даурская, Шмидта). Березы также способны образовывать поросль от пня и укореняться отводками. Деревья этого рода, как правило, быстрорастущие; живут до 100-300(400) лет. Долговечность кустарниковых берез значительно ниже.
Все виды березы светолюбивы, среди них преобладают зимостойкие и заморозкоустойчивые; среднетребовательны к плодородию и влажности почвы.
Береза повислая (В. pendula) - важнейший образователь березовых формаций в лесах России. Распространена в европейской части Российской Федерации (кроме крайних северных и южных районов), в Крыму, на Кавказе, в Западной и Восточной Сибири, заходит на Дальний Восток и в горные районы Средней Азии. Крупное дерево до 25-35 м высотой и 0,6-0,9 м в диаметре. Крона широкая, яйцевидно-коническая, часто со свисающими концами ветвей. У молодых деревьев кора ствола тонкая, гладкая, с бронзово-медным оттенком, у старых (эта береза живет до 120-150 лет) нижняя часть ствола покрыта толстой коркой с глубокими черноватыми трещинами, а верхняя - белой, гладкой, листовидной берестой. На ее фоне хорошо выделяются темные продольные или продольно-ромбические черные трещины. Почки мелкие, темные, яйцевидно-заостренные, слегка клейкие. Побеги молодых деревьев и поросли покрыты многочисленными шершавыми бородавками, отчего эту березу часто называют бородавчатой. Листья 4-7 см длиной, на удлиненных побегах и у поросли - треугольные, на укороченных - часто ромбовидные, с оттянутой вершиной, по краю неравнодваждыпильчатые, голые, с верхней стороны с легким блеском, осенью желтые; черешок 2-3 см длиной; Сережки узкоцилиндрические; мужские - свисающие, располагаются по 2-4 на концах удлиненных побегов прошлого года; женские - очень тонкие, стоят вертикально на концах укороченных побегов.
Цветет береза одновременно с облиствением, что является фенологическим сигналом наступления разгара весны, или зеленой весны; созревание плодов происходит в середине лета - через 70-75 сут. В это время плодовые сережки становятся сухими, светло-коричневыми или темно-желтоватыми, достигают 27-40 мм длиной и 5-10 мм толщиной, и быстро разрушаются ветром, разбрасывая семянки и трехлопастные чешуйки (бывшие прицветники). Семянки до 3,5 мм длиной и 2,5 мм шириной, продолговато-эллиптические, темно-желтые, с 2 светлыми крылышками, которые в 2 раза шире плодика и возвышаются над его основанием. В одной плодовой сережке может содержаться от 400 до 700 семянок, масса их 1000 шт. от 0,17 до 0,20 г. Плодовые чешуйки бурые, с зеленоватым оттенком, сверху коротковолосиетые, по краю реснитчатые; средняя лопасть короткая, овально-треугольная, боковые лопасти более длинные, слегка загнутые вниз, округлые.
Семена, попавшие на влажную почву, быстро прорастают. Всходы несут 2 мелкие, голые, снизу красноватые семядоли, а позже нежные зубчатые листочки, покрытые клейкими ресничками. В первый год растение вырастает всего на несколько сантиметров, но уже к 2 годам может достигать 25-40 см, а в 3 года - 60-100 см и более.
Береза является одной из наиболее быстрорастущих древесных пород лесов России. Плодоносить она начинает с 7-15 лет при одиночном стоянии на опушках и с 20-30 лет в насаждениях. Хорошо возобновляется порослью от пня, сохраняя эту способность до 60 лет и более. На свежем пне из спящих и придаточных почек обычно образуется несколько сильнорастущих побегов, поэтому в порослевых березняках наблюдается гнездовое расположение стволов.
В своем обширном ареале береза мирится со значительными крайностями климатических условий, очень зимостойка и легко переносит как поздневесенние, так и ранневесенние заморозки. Мужские сережки, зимующие голыми, в отдельные годы могут повреждаться морозами. В таких случаях из-за недостаточного опыления может наблюдаться массовое образование партенокарпических плодов.
Являясь мезофитом, береза способна переносить засушливые периоды, во время которых часть ее листьев желтеет и опадает, что при недостатке воды резко сокращает испаряющую поверхность листьев. Береза очень светолюбива, ее крона ажурна, пропускает много света, березовые древостой быстро изреживаются, поэтому под пологом березняков возобновляются другие древесные породы и развивается обильный травяной покров.
Береза повислая среднетребовательна к плодородию почвы. В лесах она является ценной почвоулучшающей породой. Это активный пионер леса, часто заселяющий вырубки хвойных или широколиственных пород. Березняки создают обширную сырьевую базу лесной индустрии. Особую ценность представляет древесина; она без ядра, желтовато-белая, рассеякно-поровая, с характерным блеском сердцевидных лучей, крепкая, упругая, твердая. При хранении в ошкуренном состоянии (со снятой корой) и в сухих местах древесина березы долго сохраняет свои качества, но при оставлении в лесу в неошкуренном виде быстро разрушается трутовиками.