В биолого-экологическом отношении липа является очень интересной породой. В лучших условиях местопроизрастания это, как правило, деревья первой величины, достигающие 30-40 м высоты и 1-2 м толщины ствола на высоте груди; в худших условиях, особенно под густым пологом насаждений, она встречается в виде кустарника-подлеска (например, в сосновых борах) или во втором ярусе (например, в супесчаных суборях). Деревья первой величины входят, как правило, в состав хвойно-широколиственных лесов и дубрав в качестве примеси, а по мере продвижения с запада на восток участие липы в составе леса значительно возрастает и она становится преобладающей породой. Так, в лесах Среднего (особенно лесостепного) Поволжья, Южного Урала и Приуралья она образует смешанные и даже чистые липняки.
Липа является долговечным деревом, в европейской части нашей страны она живет до 400-600 лет, а иногда до 1100-1200 лет.
На улицах больших городов липа обычно живет 80-100 лет.
Известны искусственные посадки липы в возрасте более 300 лет.
Продолжительность жизни липы в Западной Сибири не превышает 300 лет.
Наибольшей долговечностью отличаются деревья, произрастающие в первом ярусе при небольшой сомкнутости крон, во втором ярусе липа доживает до 100 и в подлеске до 25 лет.
В лесных сомкнутых древостоях деревья липы имеют сравнительно прямой, малосбежистый, высоко очищенный от сучьев ствол с обычно не очень густой кроной. В относительно свободном стоянии крона липы густая и поднята невысоко. Нижние сучья отходят от ствола книзу и приподнимаются своими вершинами, средние - горизонтально, а верхние - под углом вверх. При таком ветвлении ее побеги густо одеваются темно-зеленой листвой со свисающими полузонтиками желто-белых щитков с желто-зелеными прицветниками, образуя шатровидную, исключительно декоративную крону. На свободе ствол почти до основания покрывается сучьями. Полного развития крона достигает к 40 годам.
Кора ствола липы в молодости гладкая, а к старости становится толстой, глубокобороздчатой, с глубокими продольными трещинами, темно-серого цвета, с сильно выраженной коркой.
Почки яйцевидной формы расположены двурядно, гладкие, красновато-бурого цвета, покрыты двумя неодинаковой величины чешуйками. Длина почек 5-6 и ширина 3-4 мм. Снаружи они сухие. В состоянии покоя в почке имеется пять листьев с прилистниками и двумя зачаточными листочками в виде бугорков на конусе нарастания. Молодые листья снабжены густыми волосками и сложены пополам вдоль средней жилки. Каждый чист, располагаясь между двумя прилистниками, прикрыт кроющими чешуйками, содержащими внутри слизистое вещество, предохраняющее листья от высыхания и заморозков.
Побеги у липы блестящие, красновато-бурого цвета, коленчатые, покрыты чечевичками.
Листья простые, кожистые, островершинные, с сердцевидным основанием, по краям дважды и мелкозубчатые, сверху темно-зеленые голые, снизу синевато-светло-зеленые с рыжеватыми бородками волосков в местах разветвления крупных жилок; черешок 1-3 см с войлочным опушением, к осени голый, красноватый. Расположение листьев очередное. Листовая пластинка более или менее несимметричная. Густооблиственная крона липы создает ей большую ассимиляционную поверхность. При средней относительной полноте первого яруса в возрасте 100-120 лет и среднем диаметре 30-40 см на одном дереве насчитывается до 50 тыс. листовых пластинок общей площадью около 100 м2.
Масса листа липы с возрастом изменяется: в возрасте 1-2 года 0,12 г, 5-7 лет 0,2, 20 лет 0,25, 40-60 лет 0,2, 80 лет 0,19, 100 лет 0,18 и 130 лет 0,11 г. Влажность листьев с возрастом, а также в различные периоды года неодинакова. Наибольшая влажность их по отношению к абсолютно сухому весу бывает в мае-июне, а наименьшая в августе-сентябре. С увеличением возраста деревьев влажность листьев понижается.
В листьях липы содержится большое количество кальция, содействующего быстрому разложению опада без образования грубого гумуса. Это способствует улучшению деятельности микроорганизмов и физических свойств почвы, т. е. повышению ее плодородия.
Свежеопавшие листья липы содержат около 9-10% золы, в составе которой более 3% занимает кальций. Богаты ее листья калием (около 1,3%) и азотом (1,94%). Количество серы колеблется в пределах 0,5-1%. Быстро минерализующиеся листья липы преимущественно за счет выщелачивания водами весеннего снеготаяния значительно обедняются такими питательными элементами, как кальций, магний и особенно калий, фосфор и азот. В летний период процессы разложения происходят еще энергичнее.
Фенологические наблюдения, проведенные разными авторами, показывают, что, например, в условиях Средней Волги липа мелколистная зацветает 3-5 июля (самое раннее зацветание - 13 июня, а самое позднее - 18 июля), средняя продолжительность цветения 12-14 дней. Липа крупнолистная зацветает на 7-15 дней раньше.
Липы семенного происхождения начинают цвести, как правило, в возрасте 20-25 лет, т. е. на 5-10 лет раньше деревьев порослевого происхождения. Цветение и нектаровыделение у семенных экземпляров дальневосточных лип начинается примерно в 25 лет, а у порослевых - в 15-20 лет. При этом с возрастом количество цветков на дереве увеличивается, а содержание сахара в них изменяется незначительно. У нее не наблюдается остро выраженной периодичности в цветении и нектаровыделении. В некоторых условиях лишь иногда отмечается трехгодичная цикличность цветения липы: обильное, среднеобильное и отсутствие цветков.
Липа относится к безнектарниковым растениям; в ее цветках нектар выделяется специальной нектароносной тканью (основанием листочков чашечки) и удерживается на мясистом чашелистике с внутренней стороны; выделенный нектар обратно не всасывается. Для нормального выделения нектара необходимо, чтобы все части растения были вполне жизнедеятельными, упругими и содержали в себе достаточное количество воды.
Возмужалости липа достигает в возрасте 20-30 лет. Она почти ежегодно приносит большое количество семян, причем урожаи ее более стабильны, чем, например, у клена, ясеня и некоторых других пород.
Как правило, на открытых местах плодoношение начинается с 10-15 лет, а в насаждениях - с 25 лет и позднее (в зависимости от сомкнутости полога) и продолжается до 200 лет и более. Однако у великовозрастных деревьев семян бывает очень мало. Семена липы созревают осенью, собирают их с октября в течение всей зимы. Масса 1000 семян около 30 г. В годы исключительно хороших урожаев, повторяющихся преимущественно через 6 лет, на 1 га опадает свышe 1 млн. семян липы. В средние по обилию урожая годы, наступающие, как правило, через год, на 1 га опадает 500-700, а в слабоурожайные - 150-300 тыс. семян. Чистые липняки Среднего Поволжья в отдельные годы при обильном урожае дают семян до 100 кг/га. Средний урожай в спелых древостоях 25 кг/га, приспевающих 15 и в средневозрастных 10 кг/га. В искусственных посадках лесостепной зоны отдельно стоящие деревья в возрасте 20-40 лет дают до 1-4 кг плодов. В насаждении с одного дерева в благоприятный год собирают от 0,05 до 0,5 кг, а с хорошо плодоносящих деревьев до 2,5 кг семян.
Плод у липы 1-2-семенной (реже 3-семенной) орех шаровидной или слегка удлиненной формы с 4-5 продольными слабозаметными ребрышками. Семена покрыты плотной, трудно проницаемой для воды оболочкой. Без оболочки они содержат более 30% жира. Распространение созревших плодов липы, как и у большинства других древесных пород с плохо летающими семенами, происходит с помощью либо ветра, особенно по снежному насту, либо животных (грызунов) или птиц. Семена липы отличаются очень низкой всхожестью (около 30-50 и, реже, до 80%), особенно в природных условиях, потому что созревшие семена осенью часто остаются висеть на ветках до весны следующего года, подвергаясь воздействию морозов в зимний период.
Липа является типично теневыносливой породой, занимающей в шкале требовательности к свету М. К. Турского одно из последних мест, уступая лишь пихте, буку, ели и грабу. Особенно теневыносливы всходы липы, которые успешно растут под прикрытием широкотравья, а на открытых местах даже требуют затенения. Липа теневынослива под пологом леса и сама сильно затеняет почву. Она морозо- и холодостойка, о чем свидетельствует и довольно обширный ее ареал. Заморозков липа не боится, так как поздно распускается, однако в молодости на открытых местах нередко страдает от заморозков (это относится к возобновлению на вырубках летнего периода). Морозостойкость липы можно объяснить короткими периодами роста побегов, повышенной водоудерживающей способностью листьев в вегетационный период и низкой интенсивностью их дыхания, особенно в первой половине вегетации, а также высоким содержанием (до 8%) масла в молодых деревьях.
В составе жиров у липы содержится линоленовая ненасыщенная кислота, способная быстро и легко окисляться с выделением тепла. За счет этого в период зимнего покоя она выносит морозы до 48 °С.
Морозобойные трещины на стволах лип, произрастающих в сомкнутых насаждениях, встречаются очень редко, а на одиночно растущих деревьях они бывают чаще. Трещины появляются на южной стороне ствола и на ветвях и, по-видимому, связаны с резкой сменой температур весной.
В суровые малоснежные зимы отмечается отмерзание однолетних побегов и корней липы, особенно в молодом возрасте. Значительное снижение морозостойкости наблюдается при подрезке всасывающих и скелетных корней. У саженцев липы морозостойкость зависит от влажности почвы в летне-осенний период. Недостаток воды в конце вегетационного периода снижает их морозостойкость. Причинами, гибели липы наряду с другими являются потеря утепления кома слоем снега и иссушение корней в коме. Кроме того, она чрезвычайно чувствительна к ожеледи и навалу снега, особенно в подлеске.
В районах с сильными ветрами весной молодые деревья иногда гибнут от высыхания. Поэтому, создавая культуры или применяя липу в озеленении, необходимо ее защищать от иссушающего действия сильных ветров путем создания более благоприятных микроклиматических условий. Сухость климата липа преодолевает за счет мозаичного расположения листьев, наружный ряд которых образует как бы зеленый шар, сильно развитый, распространенный в стороны и вниз и затеняющий большую площадь. Обладая глубокой хорошо развитой корневой системой, она может переносить периодические засухи, но при систематической засухе суховершинит и гибнет, особенно молодые растения. На плодородных почвах она более устойчива к засухе, чем на бедных.
Липа не выносит длительного (более 10-20 дней) затопления, поэтому почти не встречается на пойменных участках леса.
Она относительно дымоустойчива, но плохо переносит загрязнение воздуха газами, причем устойчивость к газам у лип, произрастающих в теневых группах на плодородных и достаточно увлажненных почвах, возрастает.
В молодом возрасте липа чувствительна к огню. При низовых пожарах и при легком сплошном весеннем пале на вырубках наблюдается повреждение подроста. Частые низовые пожары в лесу также ослабляют и порослевую способность липы.
