В песчаных почвах Усманского бора глубина залегания суглинков, играющих роль водоупорного слоя, оказывает сильное влияние на распределение влаги и питательных веществ, а это, в свою очередь, влияет на характер растительного покрова. Здесь хорошо прослеживается в связи с рельефом местности постепенный ряд изменения условий произрастания растительности от сухих песчаных бугров до заболоченных низин с торфянисто-перегнойно-глеевыми почвами и соответствующий этим изменениям ряд типов леса.

На западной окраине заповедника между реками Воронежем и Ивницей преобладают песчаные оподзоленные почвы, очень бедные и сухие. Песчаный слой достигает 6-7 метров (на буграх). Большую площадь занимают здесь боры лишайниковые и зеленомошники с бедной и однообразной растительностью. Основной полог в них состоит из невысоких и нередко искривлённых деревьев сосны. Лишь в зеленомошниках можно встретить небольшую примесь березы. Подлеска либо нет совсем, либо он состоит (в зеленомошниках) из отдельных кустов рябины, бересклета бородавчатого, ракитника и дрока красильного. Редкий травяной покров образован немногими видами трав, которые могут выжить в условиях скудного обеспечения питательными веществами и влагой. Это характерные боровые растения – осока верещатниковая, осока пальчатая, ястребинка волосистая, очиток едкий, заячья капуста и в зеленомошниках – несколько видов грушанок. Лишайники и зеленые мхи почти сплошь покрывают поверхность почвы. Животный мир боров весьма беден.

Для участков с несколько более богатыми почвами – суборевых – типичны сосновые леса с присутствием дуба во втором ярусе или в виде кустарника в подлеске и с травяным покровом из боровых растений. В зависимости от степени увлажнения почвы в суборях могут быть сосняки дубноково-лишайниковые (по самым сухим возвышенным местам), дубово-зеленомошниковые, дубово-черничниковые или дубово-долгомошниковые (на самым влажных местах по окраинам болот). Наиболее распространены в заповеднике сосняки дубово-зеленомошно-разнотравные, занимающие более 17% площади, покрытой лесом. Первый ярус образован в них высокими прямоствольными соснами, достигающими на лучших участках возраста 120 – 140 лет. Имеется второй ярус из невысоких раскидистых дубков и негустой подлесок из рябины, бересклета бородавчатого, дрока красильного, степной вишни и ракитника. В травяном покрове типичные боровые растения – осока пальчатая, осока верещатниковая, ожика, скерда, хлопушка поникшая, герань кроваво-красная, горная петрушка, вероника седая и кошачья лапка. Зеленые мхи покрывают почву почти сплошь.

Следующую ступень повышения плодородия лесных почв представляют сложные субори (судубравы). Сосна и дуб на сложно-суборевых почвах растут хорошо. В подлеске появляются лещина и липа, в травянистом покрове, наряду с боровыми растениями, виды, характерные для дубрав. В зависимости от рельефа местности и степени увлажнения на сложно-суборевых почвах образуются: а) по вершинам склонов на сухих светло-бурых почвах – сосняк дубово-лещиново-злаковый; б) в средней части склонов на более влажных светло-бурых и бурых почвах – сосняки дубово-лещиново-разнотравно-осоковый, дубово-лещиново-орляковый и липово-разнотравно-осоковый; в) по пониженным местам – сосняки дубово-липово-черничниковый и дубово-липово-молиниевый, а по самым сырым местам на темно-бурых и серых почвах вблизи болот – сосняк дубово-молиниево-таволговый. Из них наиболее распространены в заповеднике сосняки дубово-лещиново-разнотравно-осоковый и дубово-лещиново-орляковый. В совокупности они занимают около 11% покрытой лесом площади. Первый ярус в таких насаждениях состоит из прекрасных высокоствольных прямых деревьев сосны. Во втором ярусе растет дуб, местами с небольшой примесью березы. Густой подлесок из липы, лещины, бересклета бородавчатого, рябины, степной вишни, дрока красильного и ракитника образует третий ярус. В травяном покрове наряду с боровыми и суборевыми растениями – орляком, ландышем, земляникой, костяникой, кошачьей лапкой, грушанками – обильные дубравные: осока волосистая, звездчатка, мятлик дубравный. Зеленые мхи сильно разрастаются по поверхности почвы.