The litters of spruce stands within megapolis as an object of ecological monitoring

Abstract

For the purposes of ecological monitoring, the features of living ground cover and forest floor in spruce stands within Moscow urban territory were studied. Using ecological scales by Nitsenko, Ramensky, Ellenberg and Landolt, let to consider, that ruderalization of living overground cover is a result of recreation. Independently of spruce forest type, the absence of undergrowth results in increasing light penetrating and increasing species quantity. Variety of ecological spaces is a result of moderate trampling, which is mostly expressed in between-crown spaces. Hight trophy index by L.G. Ramensky is a result of increased weediness of overground cover. It is shown, that living overground cover characterizes the variety of tree layer and the level of anthropogenic impact on phytocenosis.

The forest floor in urban spruce stands is sensitive to changes in functioning conditions and can be used for ecological monitoring. Availability of forest floor studying and simplicity of parameter estimation allows getting information about organic matter accumulation in express-regime under various degrees of anthropogenic impact on urban ecosystems.

Within the system of trunk, crown and open space, the simplification of litter structure and decreasing organic matter total deposit are observed — this can be considered an invariant process.

Maximal uniformity of coverless spaces litter, composed by needles and branches, results from absence of living overground cover, in combination with low recreation in these spaces. This fact let to conclude, that coverless spaces are able to be used as most important objects for comparing spruce ecosystems with different overground cover. Two groups of indexes, characterizing structure-functional litter organization, are proposed. Indexes, characterizing structural litter organization, include the total deposit of litter and L horizon deposit. Indexes, characterizing functional litter features, include deposit and proportion of detritus as well as the same for easy-decomposed components, ratio of thickness (deposit) of L horizon and F horizon. The peculiarities of long-term spatial functioning are characterized by litter typology in the system trunk-crown-open space.

References

1.Баранова О.Ю., Семенюк О.В. Экологические подходы и особенности проектирования на озелененных природоохранных городских территориях // Академич. вестн. УралНИИпроект РААСН. 2018. Т 39. № 4. 2.Богатырев Л.Г. О классификации лесных подстилок // Почвоведение. 1990. № 3. 3.Васенев В.И., Ананьева Н.Д., Макаров О.А.  Особенности экологического функционирования конструктоземов в различных биоклиматических зонах Московской области // Почвоведение. 2012. № 2. 4.Гончарова О.Ю., Семенюк О.В., Стома Г.В. Исследование почв на урбанизированных территориях: анализ методических аспектов и подходов на примере г. Москвы // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2021. № 4. 5.Григорьева С.О., Репях М.В. Композиционные сочетания с участием хвойных пород и их состояние в урбанизированной среде // Хвойные бореальной зоны. 2020. Т. 38. № 1–2. 6.Жидков А.Н., Коженков Л.Л. Восстановление и охрана почв Битцевского леса // Лесохоз. информ.: электрон.сетевой журн. 2017. № 1. URL: http:// lhi.vniilm.ru/ 7.Карпачевский Л.О. Пестрота почвенного покрова в лесном биогеоценозе. М., 1977. 8.Клещева Е.А. Использование экологических шкал для индикации современного состояния лесных сообществ // Экология. 2007. № 2. 9.Королькова Е.О. Мониторинг рекреационного использования особо охраняемых природных территорий на примере Полистовского государственного природного заповедника // Социально-экологические технологии. 2015. № 1–2. 10.Кузнецов В.А., Рыжова И.М., Стома Г.В. Изменение свойств почв лесопарков Москвы при высоком уровне рекреационной нагрузки //Почвоведение. 2017. № 10. 11.Лысиков А.Б., Судницына Т.Н. Влияние рекреации на почву лиственных насаждений Серебряноборского опытного лесничества //Лесоведение. 2008. № 3. 12.Ниценко А.А. Об изучении экологической структуры растительного покрова // Бот. журн. 1969. Т. 54. № 7. 13.Орлова М.А., Лукина М.В., Смирнов В.Э. Методические подходы к отбору образцов лесной подстилки с учетом мозаичности лесных биогеоценозоа // Лесоведение.2015. № 3. 14.Раменский Л.Г., Цаценкин И.А., Чижиков О.Н. и др. Экологическая оценка кормовых угодий по растительному покрову. М., 1956. 15.Рысин Л.П., Абатуров А.В., Савельева Л.И. и др. Динамика и устойчивость рекреационных лесов. М., 2006. 16.Семенюк О.В., Телеснина В.М., Богатырев Л.Г. и др. Использование особенностей структурно-функциональной организации подстилок для оценки интенсивности биологического круговорота) // Почвоведение. 2021. № 5. 17.Скок А.В. Оценка экологического состояния хвойных растений на урбанизированной территории // Пермский аграрный вестн. 2018. № 1 (21). 18.Смагин А. В., Азовцева Н.А., Смагина М.В., и др. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий // Почвоведение. 2006. № 5. 19.Смагин А.В., Смагина М.В., Садовникова Н.Б. Биологическое потребление кислорода в почвах и подстилках // Почвоведение. 2018. № 3. Smagin A.V., Smagina M.V., Sadovnokova N.B. Biological oxygen demand in soils and litters. Eurasian soil science. 2018. Vol. 51. № 3. 20.Телеснина В.М., Богатырев Л.Г., Бенедиктова А.И. и др. Динамика поступления растительного опада и некоторых свойств лесных подстилок при постагрогенном лесовосстановлении в условиях южной тайги // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 17. Почвоведение. 2019. № 4. 21.Чертов О. Г. Экология лесных земель. Почвенно-экологическое исследование лесных местообитаний. Л., 1981. 22.Чертов О. Г., Комаров А. С. Теоретические подходы к моделированию динамики содержания органического вещества почв //Почвоведение. 2013. № 8. 23.Ellenberg H. Zeigerwerteder Gefasspflanzen Mitteleuropas. Gottingen: Goltze, 1974. 24.Hertz J., Angehrn-Bettinazzi C., Stöckli H. Distribution of heavy metals in various litter horizons and forest soils //International journal of environmental analytical chemistry. 1990. Т. 39. №. 1. 25.Landolt E. Okologische Zeigerwerts zur Sweizer Flora //Veroff. Geobot. Inst. ETH. Zurich. 1977. Vol. 64. 26. Maes S. L., Blondeel H., Perring M.P. et al. Litter quality, land-use history, and nitrogen deposition effects on topsoil conditions across European temperate deciduous forests //Forest Ecology and Management. 2019. Vol. 433.