Совокупность природных механизмов, обеспечивающих естественное самоподдержание таежных (и любых других) лесов на протяжении длительного времени (многократно превышающего предельную продолжительность жизни конкретных деревьев), получила название динамики случайных нарушений. Суть динамики случайных нарушений состоит в следующем. Естественный лесной массив, развивающийся без катастрофических воздействий со стороны человека в течение многих поколений деревьев, представляет собой сложную мозаику малых (по сравнению с общими размерами лесного массива) участков, развивающихся асинхронно. Древостой каждого из таких участков в тот или иной момент времени в результате различных причин, носящих в значительной степени случайный характер, может погибнуть, освободив место для развития нового поколения деревьев. Причины гибели участков древостоя в естественных условиях могут быть самыми разными (пожары, вспышки численности насекомых-вредителей, ветровалы, болезни, экстремальные погодные условия, естественная гибель старых деревьев). Различные причины обуславливают разные размеры погибшего участка древостоя (от размера единичных деревьев до сотен и тысяч гектаров, например, при крупных пожарах). Однако, любой более или менее крупный массив естественной тайги состоит из сотен и тысяч подобных участков, каждый из которых развивается по своей временной схеме, в зависимости от происходящих нарушений. За счет этого таежный массив в целом постоянно находится в состоянии, близком к равновесному, и существует без катастрофических изменений в течение бесконечно длительного времени.
Для естественных таежных лесов Европейского Севера России основное значение имеют два вида динамики случайных нарушений - динамика, связанная с развитием популяций древесных пород в отсутствие катастрофических нарушений (оконная, или вывальная динамика), и динамика, связанная с воздействием пожаров (пирогенная, или пожарная динамика).
Оконная динамикаОконная или вывальная динамика - основной естественный механизм самоподдержания таежных лесов, развивающихся в течение жизни многих поколений деревьев без катастрофических внешних воздействий. В условиях Европейской России она характерна для темнохвойных лесов - еловых и елово-пихтовых, иногда с примесью кедра и обычно с примесью мелколиственных пород. Оконная динамика связана с гибелью отдельных старых деревьев и образованием на их месте просветов в древесном ярусе ("окон"), обеспечивающих доступ света под полог древостоя и дающих возможность молодым деревьям развиться и занять место в верхнем ярусе древостоя (рис. 11). При равновесном характере оконной динамики гибель старых деревьев происходит более или менее равномерно по всей площади леса и по времени. За счет этого образуется абсолютно разновозрастный древостой, в котором присутствуют деревья всех возрастных групп, а возрастной спектр древесных пород соответствует возрастному спектру устойчивой популяции, с преобладанием по количеству особей более молодых возрастов и постепенным снижением количества особей старших возрастов (рис. 12). Леса с равновесным характером оконной динамики характеризуются наибольшей устойчивостью во времени. Характерной чертой таких лесов в условиях европейской тайги является относительно низкая сомкнутость и обилие "окон" в древесном ярусе (рис. 13). Однако, равновесный характер оконной динамики в условиях таежных лесов Европейской России встречается крайне редко. Значительно более обычны леса, в которых оконная динамика только формируется (при распаде древостоев, выровненных по структуре благодаря какому-либо старому нарушению, обычно пожару) и еще не имеет равновесного характера. Такие леса обычно не являются абсолютно разновозрастными и характеризуются преобладанием того или иного поколения деревьев. Древостой в таких лесах обычно более или менее выровнен по сомкнутости, а образующиеся окна часто имеют довольно большие размеры за счет единовременного вываливания больших групп сходных по возрасту деревьев.
Оконная динамика связана с гибелью отдельных старых деревьев и образованием на их месте просветов в древесном ярусе ("окон"), обеспечивающих доступ света под полог древостоя и дающих возможность молодым деревьям развиться и занять место в верхнем ярусе древостоя.