Исследования русских лесоводов А. В. Тюрина, М. Е. Ткаченко, В. Э. Шмидта, В. Корша, а на Западе — К. М. Мюллера показали, что структура девственных лесов разных пород нередко бывает одновозрастной, с колебаниями возрастов в невысоких пределах, близкая к возрастной структуре сосновых лесов.
При разновозрастности ельников (являющейся несомненным отражением теневыносливости ели) отдельные группы деревьев, составляющих насаждение, имеют определенные возрастные градации, очень часто не связанные между собой плавными переходами. Это свидетельствует о скачкообразном (А. В. Тюрин говорит о «волнообразном») ходе смены поколений и естественного возобновления в девственных лесах.
Поверхностная корневая система ели при достижении ею максимальных для данных условий роста размеров обусловливает ветровал, который распространяется на значительные площади и, раз возникнув, быстро приводит к сплошному вывалу ели, так как ветроударная сила с изреживанием ельников нарастает в геометрической прогрессии. Старые ельники теряют сопротивляемость по отношению к грибным и энтомологическим вредителям, завершающим собой естественный цикл дигрессии одряхлевших насаждений.
Тенденция к перерыву постепенности в ходе смены поколений создается также и периодичностью семенных годов; она углубляется Их несовпадением с условиями погоды и «спелости» (подготовленности к восприятию семян) возобновляемой площади. Само собой разумеется, что та или иная степень приближения к одновозрастной структуре еще более ограничивает возможности для равномерного, из года в год протекающего возобновительного процесса, так как периоды, в течение которых могло бы происходить частичное возобновление на прогалинах, освобождающихся после отмирания старых деревьев, по мере дальнейших смен поколений все более и более сокращаются, как бы сгущаются в короткий отрезок времени.
Лесные пожары, распространенные в ельниках, главным образом на более сухих и песчаных почвах, способствуют быстрому отмиранию ели в этих условиях, между тем как сосна продолжает расти. Следовательно, скачкообразность смен есть отражение как биологии самих насаждений и пород, так и условий местообитания; она является тенденцией, присущей всякому естественному лесу, особенно хвойному.
Сосна отличается долговечностью. 300—350 лет, как указывает В. Н. Сукачев, не составляют для сосны предельного возраста, в то время как предел жизни ели ограничивается 250—300 годами, а, по данным А. В. Тюрина, ельники севера имеют предельный возраст 180—200 лет. Следовательно, более ветроустойчивая и менее страдающая от пожаров сосна может «переждать» ель не только при одновременном поселении обеих пород, но и в случае более позднего поселения ели уже под пологом сформировавшихся чистых средневозрастных сосняков, в первых стадиях их естественного изреживания. Еще более позднее поселение ели — в стадии изреживания «перестойных» сосновых насаждений — не дает ей преимуществ, так как подрост образуется смешанный, с участием сосны, и новое поколение получается одновозрастным, со всеми вытекающими отсюда для сосны преимуществами.
Несомненно, что факторами, регулирующими участие сосны и ели в составе смешанных и двухъярусных насаждений, являются почвенно-грунтовые условия, а в южной полосе таежной зоны в качестве решающих факторов выступают и климатические условия, определяющие преобладание то одной, то другой породы. Но лесные пожары вносят в эту общую закономерность свою собственную долю влияния, способствуя еще более резко выраженной прерывистости в ходе смен поколений, а также сокращая внедрение ели в сосняки и облегчая «агрессию» сосны даже на более плодородные почвы, ей не принадлежащие.
Следовательно, в девственных хвойных лесах таежной зоны мы не имеем права искать столь строгих «зеркальных» отражений между составом леса и местообитаниями, как в девственных лесах из лиственных пород или в сосновых лесах за пределами елового ареала (южное Полесье, Лесостепь). При внезапных послепожарных и иных сменах ельников сосняками и последующих обратных сменах, идущих более постепенно, возможны самые разнообразные соотношения сосны и ели в заключительных стадиях этого сукцессионного ряда. Эти соотношения регулируются не только биологией пород и условиями местообитания, но и наличием на том или ином расстоянии от данного участка насаждений и деревьев, служащих источником семян и обусловливающих тем самым очередность появления древесных пород на возобновляющейся площади. До последнего времени динамичность и пестрота взаимоотношений между сосной и елью, вытекающие из скачкообразного хода смены поколений хвойных лесов таежной зоны, недоучитывались.
Но не следует думать, что во взаимоотношениях между местообитанием и составом леса в этих условиях господствует хаос, как это иногда пытаются утверждать некоторые исследователи. Сам В. Н. Сукачев отмечает, что «там, где мы имеем всхолмленный ландшафт, часто видим при одних условиях рельефа (например, по более возвышенным пунктам) одни чисто сосновые ценозы, при других (на склонах) — сосновые ценозы с еловым низким или высоким пологом и, наконец, в третьих условиях, по еще более низким местам — сосну и ель совместно в одном верхнем пологе».
Достаточно ознакомиться с любой типологической работой, объективно описывающей сосновые и еловые леса в связи с условиями местообитания, чтобы в этом убедиться. Сошлемся также на исследования лесоводов-почвоведов проф. Б. Д. Зайцева, С. А. Ковригина и особенно акад. И. В. Тюрина, свидетельствующие о далеко идущей сопряжённости между первичными свойствами почв и соотношением сосны и ели в составе древостоев, не говоря уже о само собой разумеющейся четкой сопряженности с почвенно-грунтовыми условиями бонитета насаждений, состава травяного и мохового покрова и многих других показателей лесорастительного эффекта местообитаний.