Microarthropods as indicators of the soil condition of forest park and gardenareas of the city

Abstract

Theresults of studyingmicroarthropodcomplexesinsoilsunderdeciduouswoodyvegetation of fourrecreationalareas of Moscowwithin the CentralandWesternadministrativedistricts: the garden of the manorMuseum of L.N. TolstoyinKhamovniki, the BotanicalGarden of Moscow State UniversityonVorobyovyGory, the VorobyovyGoryNatureReserve, the TroparevskyLandscape Reserve are presented.Soil and zoologicalwork was carried out in2018,2019and2024. Dark humus stratozem, gray humus surface residual carbonate, gray humus (turf) and other soils were studied among the soils.
17taxa of smallarthropods were found,from10to14in the soils of most of the studiedsites.Ticks(Acari)predominatedeverywhere,accounting for at least53%of the totalnumber of microarthropods. The share of Collembolavariedfrom21%to45%. The number of microarthropodssometimesreachedvaluesup to 118,000specimensm‒2,whichisseveraltimes higher than the knowndatafornaturaldeciduousforests near Moscow.Aplot has been allocated in the centralpart of Moscowwith a lowpopulationonaveragenomore than 20,000specimensm‒2,where the destruction of leaflitter,frequentmechanicaldisturbance of the surfacehorizons of the soilandothertypes of impacts have ledto a steadydecrease in the numberandcomposition of microarthropodcomplexes.Thelowestvalue of the soilbiologicalqualityindex(QBS=55) was recorded at thesamesite. The resultsobtainedconfirmthatindicatorssuchas the number(populationdensity),composition of microarthropods,andthesoilbiologicalqualityindex(QBS)can be usedasindicators for assessing the state of soils.

References

1.    Андриевский В.С., Барсуков П.А. Почвенные панцирные клещи (орибатиды) как биоиндикаторы воздействия человека на экосистемы (обзор) // Новые методы и результаты исследований ландшафтов в Европе, Центральной Азии и Сибири. М.:, 2018. Т. 3. С. 106–111.
2.    Бабенко А.Б., Кузнецова Н.А., Потапов М.Б. и др. Определитель коллембол фауны СССР / Под ред. Н.М. Черновой, Б.Р. Стригановой. М., 1988. 214 с.
3.    Буланова-Захваткина Е.М., Вайнштейн Б.А., Волгин В.И. и др. Определитель обитающих в почве клещей Sarcoptiformes / Под ред. М.С. Гилярова. М., 1975. 490 с.
4.    Криволуцкий Д.А. Почвенная фауна в экологическом контроле. М., 1994. 269 c.
5.    Криволуцкий Д.А.,Чугунова М.Н., Гордеева Е.В. и др. Фауна панцирных клещей (Acariformes, Oribatei) Московской и сопредельных областей // Почвенные беспозвоночные Московской области / Под ред. М.С. Гилярова. М., 1982. С. 55–71.
6.    Кузнецова Н.А. Организация сообществ почвообитающихколлембол. М., 2005. 244 с.
7.    Никитина М.А. Сезонная динамика комплексов микроартропод почв под древесной растительностью в пределах рекреационных территорий Москвы. М., 2020. 53 с.
8.    Парамонова Т.А., Тишкина Э.В., Краснов С.Ф. и др. Структура почвенного покрова и основные свойства почв природного парка Воробьевы Горы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2010. № 1. С. 24–34.
9.    Потапов М.Б., Кузнецова Н.А. Методы исследования сообществ микроартропод: пособие для студентов и аспирантов. М., 2011. 84 с.
10.    Прокофьева Т.В.,Герасимова М.И. Городские почвы: диагностика и классификационное определение по материалам научной экскурсии конференции SUITMA-9 по Москве // Почвоведение, 2018. № 9. С. 1057–1070.https://doi.org/10.1134/S0032180X18090095
11.    Стриганова Б.Р. Животное население городских почв // Почва, город, экология / Под ред. Г.В. Добровольского. М., 1997. C. 111–124.
12.    Стрючкова А.В. Распределение генетических линий Parisotomanotabilis (Collembola) в градиенте урбанизации // Экология, 2023. № 4. C. 318–322.https://doi.org/10.31857/S036705972304011X
13.    Чернова Н.М. Экологические сукцессии при разложении растительных остатков. М., 1977. 200 c.
14.    Шишов Л.Л., Тонконогов В.Д., Лебедева И.И. и др. Классификация и диагностика почв России. Смоленск, 2004. 342 с.
15.    Штирц А.Д. Оценка влияния антропогенной нагрузки на экосистемы с использованием интегрального показателя сообществ панцирных клещей // ActaBiologicaSibirica. 2015. № 1–2. C. 51–66.
16.    Юрьева Н.Д. Действие рассредоточенных и массированных рекреативных нагрузок на комплекс микроартропод в ельниках и березняках Подмосковья // Фауна и экология почвенных беспозвоночных Московской области / Под ред. М.С.Гилярова. М., 1983.C. 205–209.
17.    Eaton R.J., Barbercheck M., Buford M. et al. Effects of organic matter removal, soil compaction, and vegetation control on Collembolan populations // Pedobiologia, 2004. Vol. 48. P. 121–128.https://doi.org/10.1016/j.pedobi.2003.10.001
18.    Huanga Y., Yesilonisc I., Katalin Szlaveczb K. Soil microarthropod communities of urban green spaces in Baltimore, Maryland, USA // Urban Forestry & Urban Greening. 2020. Vol. 53. P. 1–12. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2020.126676
19.    Maisto G., Santorufo L., Milano V. et al. Relationships between Quercus ilex L. litter characteristics and soil microarthropod community in an urban environment at different climatic conditions // Applied Soil Ecology. 2016. Vol. 99. P. 98–109.https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2015.11.025
20.    Mangová B., Sládkovičová V.H., Krumpál M. et al.The impact of different urban conditions on structural characteristics of oribatid mite communities // Biologia, 2019. Vol. 74. P. 153–168. https://doi.org/10.2478/s11756-018-0156-9
21.    Meehan M.L., Song Z., Lumley L.M. et al. Soil mites as bioindicators of disturbance in the boreal forest in northern Alberta, Canada: Testing taxonomic sufficiency at multiple taxonomic levels // Ecological Indicators. 2019. Vol. 102. P. 349–365. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2019.02.043
22.    Menta C., Conti F.D., Pinto S. et al. Soil Biological Quality index (QBS-ar): 15 years of application at global scale // Ecological Indicators. 2018. Vol. 85. P. 773–780.
23.    Milano V., Cortet J., Baldantoni D. et al. Collembolan biodiversity in Mediterranean urban parks: impact of history, urbanization, management and soil characteristics // Applied Soil Ecology. 2017. Vol. 119. P. 428–437.https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2017.03.022
24.    Nsengimana V., Kaplin B., Francis F. et al. Use of soil and litter arthropods as biological indicators of soil quality in forest plantations and agricultural lands: A Review // EntomologieFaunistique – Faunistic Entomology. 2018. Vol. 71. P. 1–12.
25.    Parisi V., Menta C., Gardi C. et al. Microarthropod communities as a tool to assess soil quality and biodiversity: a new approach in Italy // Agriculture, Ecosystems &Environment. 2005. Vol. 105, № 1–2. P. 323–333.https://doi.org/10.1016/j.agee.2004.02.002
26.    Rzeszowski K., Sterzyńska M. Changes through time in soil Collembola communities exposed to urbanization // Urban Ecosystems, 2015. Vol. 18. P. 1–16.https://doi.org/10.1007/s11252-015-0478-0
27.    RozanovaM.S., Prokof’evaT.V., LysakL.V. etal. Soil Organic Matter in the Moscow State University Botanical Garden on the Vorob’evy Hills // Pochvovedenie. 2016. № 9. P. 1079–1092. https://doi.org/10.1134/S106422931609012X