Floristic composition and structure of soil vegetation cover in pine stands of Moscow

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper provides an analysis of the floral composition and structure of living ground cover in Moscow pine stands using the example of two sites - the Losiny Ostrov National Park and the Timiryazev Russian State Agricultural Academy Experimental Forest Station. The relevance of the work is due to the increasing anthropogenic impact on urban forests, manifested in changes in the species diversity and structure of the crop. Field studies were conducted on 20 test areas using methods of geobotanical descriptions, Ellenberg scales, the Shannon index and the Jaccard coefficient. It was found that the total projective coverage of the housing and communal services in Losiny Ostrov averages 76%, in the Forest Experimental Station - 51%. The types of the non-moral group prevail. A low similarity of the floral composition between the study objects (Kj = 25.4%) and a relatively low species diversity (Shannon index <1) was revealed, which is due to the varying degree of recreational activity. There are 4 adventitious (including invasive) species that have an impact on ecosystem stability. The results obtained can be used to monitor the state of urban forests and assess their recreational sustainability.

About the authors

Daniil V. Lezhnev

Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Institute of Forest Science, RAS

Author for correspondence.
Email: lezhnev.daniil@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-2706-7320
SPIN-code: 5133-7760

Head of the Department of Research Work of Students and Young Scientists, Russian State Agrarian University - Moscow Timiryazev Agricultural Academy; Junior Senior Researcher, Laboratory of Forestry and Biological Productivity, Institute of Forest Science, Russian Academy of Sciences

49 Timiryazevskaya St, Moscow, 127434, Russian Federation; Sovetskaya 21, Uspenskoe, Moscow region, 143030, Russian Federation

Sergei A. Korotkov

Institute of Forest Science, RAS; Bauman Moscow State Technical University

Email: skorotkov-71@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2754-6014
SPIN-code: 1514-9516

Cand. Sci. (Biology), Associate Professor, Bauman Moscow State Technical University; Senior Researcher Laboratory of Forestry and Biological Productivity Institute of Forest Science RAS

1 1st Institutskaya St, Mytischi, 141005, Russian Federation; 21 Sovetskaya St, Uspenskoe, Moscow region, 143030, Russian Federation

Vera A. Menyaeva

Bauman Moscow State Technical University

Email: vmenyayeva@bk.ru
ORCID iD: 0009-0001-2901-5260
SPIN-code: 1636-9028

student of the Department of Forestry, Ecology, Forest Protection

1 1st Institutskaya St, Mytischi, 141005, Russian Federation

References

  1. Koptsik GN, Bagdasarova TV, Gorlenko OV. Interrelation of plant species diversity and soil properties in ecosystems of the southern taiga. Bulletin of Moscow Society of Naturalists. Biological Series. 2001;106(2):31–38. (In Russ.)
  2. Kuznetsov VA, Ryzhova IM, Telesnina VM, Stoma GV. Quantitative assessment of the effect of recreation on vegetation, forest litter, and soil compactness in forest parks of Moscow. Lomonosov Soil Science Journal. 2015;(1):21–29. (In Russ.)
  3. Semenyuk OV, Telesnina VM, Bogatyrev LG, Benediktova AI. The litters of spruce stands within megapolis as an object of ecological monitoring. Moscow University Soil Science Bulletin. 2023;(1):36–45. (In Russ.) doi: 10.55959/MSU0137-0944-17-2023-78-1-36-45 EDN: SFNHPC
  4. Perevoznikova VD, Ivanova GA, Ivanov VA, Kovaleva NM. Transformation of ground vegetation under the effect of fires in pine forests of Middle Siberia. Ecology. 2007;(6):476–480. (In Russ.) EDN: IBJUXN
  5. Kovaleva NM, Sobachkin RS, Ekimova EYu. Dynamics of lower vegetation layers after experimental fires in pine forests. Siberian Journal of Forest Science. 2018;(2):61–70. (In Russ.) doi: 10.15372/SJFS20180206 EDN: YXOVYI
  6. Ufimtsev VI, Strelnikova TO, Kupriyanov OA. Structure of the living ground cover in pine forests on dumps of Kuzbass. Vestnik Tomskogo Gosudarstvennogo Universiteta, Biologiya [Tomsk State University Journal of Biology]. 2018;(44):36–58. (In Russ.) doi: 10.17223/19988591/44/3 EDN: YSEAST
  7. Lezhnev DV, Menyaeva VA. Ecological and phytocenotic analysis of the grass shrub layer in the pine forests of the Losiny Ostrov National Park. Nature-like Plant Communities in the City: From Theory to Practice. Moscow: Expert-Print; 2024:52–56. (In Russ.) EDN: VSGNNU
  8. Rysin LP, Rysin SL. Prospects for the development of urban studies in Russia. Lesnoy Vestnik / Forestry Bulletin. 2007;(4):45–49. (In Russ.) EDN: INTRIJ
  9. Lezhnev D, Korotkov S, Stonozenko L, Popova A. The growing dynamic of scots pine (Pinus sylvestris L.) stands in the Moscow Region. III International Conference “Sustainable Development: Agriculture, Energy and Ecology” (VMAEE-III-2024): AIP Conference Proceedings, Karshi, 26–28 February 2024. Melville: AIP Publishing; 2024:20045.
  10. Lyadova AV, Novoselova EN. Socio-ecological risks of urbanization and the development of Moscow agglomerations: a comparative analysis of foreign experience. Ecology and Industry of Russia. 2017;21(10):55–61. (In Russ.) https://doi.org/10.18412/1816-0395-2017-10-55-61 EDN: ZQODSX
  11. Makhrova AG. Specific features of stadial development of the Moscow agglomeration. Lomonosov Geography Journal. 2014;(4):10–16. (In Russ.) EDN: TAVMWZ
  12. Korotkov SA. Change of the composition of stands and the stability of protective forests in the central part of the Russian Plain. Moscow: ANO “Valor of Epochs”; 2023. (In Russ.) EDN: TTHPPA
  13. Winter PL, Selin S, Cerveny L, Bricker K. Outdoor recreation, nature-based tourism, and sustainability. Sustainability. 2020;12(1):81. https://doi.org/10.3390/su12010081
  14. Miller AB, Blahna DJ, Morse WC, Leung YF, Rowland MM. From recreation ecology to a recreation ecosystem: a framework accounting for social-ecological systems. Journal of Outdoor Recreation and Tourism. 2022;38:100455. https://doi.org/10.1016/ j.jort.2021.100455 EDN: BQPCAK
  15. Zhang H, Smith JW. A data-driven and generalizable model for classifying outdoor recreation opportunities at multiple spatial extents. Landscape and Urban Planning. 2023;240:104876. https://doi.org/10.1016/j.landurbplan.2023.104876 EDN: ZZAXRD
  16. Voronin VV, Tret’yakov SV, Shumilova YuN, Karpov AA, Ermolina MS. Justification of forest management measures for recreational forests of the North-East of the European part of Russia. Siberian Journal of Forest Science. 2021;(4):56–63. (In Russ.) doi: 10.15372/SJFS20210405 EDN: FNOUCF
  17. Musin HG, Denisov S.V., Khalilov I.I., Gafiyatov R.H. Assessment of recreational forests by stages of recreational digression. BIO Web of Conferences. 2020;17:00221. https://doi.org/10.1051/bioconf/20201700221 EDN: STVVWO
  18. Bunkova NP, Zalesov SV. Recreational Stability and Capacity of Pine Plantations in Yekaterinburg Forest Parks. Yekaterinburg: USFEU; 2016. 124 р. (In Russ.) EDN: ZEXVKL
  19. Dubenok NN, Kuzmichev VV, Lebedev AV, Gemonov AV. The growth and productivity of larch stands in conditions of urbanized environment, in European Russia. Baltic Forestry. 2020;26(1):1–4. https://doi.org/10.46490/BF248 EDN: YWUXMT
  20. Lezhnev DV, Lebedev AV. Structural transformation of pine formations in urbanized ecosystems of Moscow. Vestnik of Orenburg State Pedagogical University. Electronic Scientific Journal. 2023;2(46):74–88. (In Russ.) https://doi.org/10.32516/2303-9922.2023.46.5 EDN: HYJOWZ
  21. Lezhnev DV. The structure of pine phytocoenosis in the Moscow region under climatic impact. Forest Ecosystems Under Climate Change: Biological Productivity and Remote Monitoring. 2023;(9):63–73. (In Russ.) https://doi.org/10.25686/foreco.2023.10.66.007 EDN: UKAPIK
  22. Maevsky PF. Flora of the Middle Zone of the European Part of Russia. 10th ed. Moscow: KMK Scientific Press; 2006. (In Russ.) EDN: QKOUXB
  23. Mayorov SR, Bochkin VD, Nasimovich YA, Scherbakov A. Adventive flora of Moscow and the Moscow Region. Moscow: KMK Scientific Press; 2012. (In Russ.)
  24. Nicenko AA. On the study of the ecological structure of vegetation cover. Botanical Journal. 1969;54(7):1002–1014. (In Russ.)
  25. Zozulina GM. Historical vegetation formations of the European part of the USSR. Botanical Journal. 1973;58(8):1081–1092. (In Russ.)
  26. Smirnova OV, Khanina LG, Smirnov VE. Ecological and cenotic groups in the vegetation cover of the forest belt of Eastern Europe. Eastern European Forests: History in the Holocene and Modernity. Moscow: Nauka Publishers; 2004. p.165–175. (In Russ.)
  27. Ulanova NG, Zhmylev PYu, Emulaeva TG, Fedosov VE. Methods of Analysis of Floral Composition and Functional Diversity of Plant Communities. Moscow: MAKS Press; 2023:137. (In Russ.) doi: 10.29003/m3459.978-5-317-07016-8 EDN: UQDLOB
  28. Lezhnev DV, Menyaeva VA. Living ground cover of pine phytocenoses of the Yauzsky forest park “Losiny Ostrov”. Problems of Greening Large Cities. Moscow: MK-Intertrade; 2023:113–118. (In Russ.)
  29. Lezhnev DV. Species composition and structure of living ground cover in pine phytocenoses of the forest experimental cottage of the Timiryazev Academy. International Scientific Conference of Young Scientists and Specialists Dedicated to the 180th Anniversary of K.A. Timiryazev. Moscow, 5-7 June 2023. Collection of articles. Vol. 1. Moscow: Russian State Agrarian University – Moscow Timiryazev Agricultural Academy; 2023. p. 59–63. (In Russ.)
  30. Pyšek P, Jarošík V, Hulme PE, Pergl J, Hejda M, Hulme PE, Schaffner U, Vilà M. A global assessment of invasive plant impacts on resident species, communities and ecosystems: the interaction of impact measures, invading species’ traits and environment. Global Change Biology. 2012;18(5):1725–1737. https://doi.org/10.1111/j.1365-2486.2011.02636.x EDN: PGUTFJ
  31. Vilà M, Espinar JL, Hejda M, Jarošík V, Pergl J, Pyšek P, Hulme PE, Maron JL, Schaffner U, Sun Y. Ecological impacts of invasive alien plants: a meta-analysis of their effects on species, communities and ecosystems. Ecology Letters. 2011;14(7):702–708. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2011.01628.x EDN: YCSIDR
  32. Brewer JS, Souza FM, Callaway RM., et al. Impact of invasive slash pine (Pinus elliottii) on groundcover vegetation at home and abroad. Biological Invasions. 2018;20:2807-2820. https://doi.org/10.1007/s10530-018-1734-z EDN: RXBNNE
  33. Lezhnev DV, Kulikova DD, Polyakova GA. Restorative dynamics of pine phytocenoses in clearcut areas in the floodplain terraces of the Moscow River. RUDN Journal of Ecology and Life Safety. 2023;31(4):447–467. (In Russ.) https://doi.org/10.22363/2313-2310-2023-31-4-447-467 EDN: QUBOUY
  34. Lezhnev DV, Menyaeva VA. Species composition and structure of living ground cover in pine phytocenoses of the Losiny Ostrov National Park. Environmental Management Safety in Conditions of Sustainable Development. Materials of the III International Scientific and Practical Conference timed to the 75th anniversary of the Faculty of Geography. Irkutsk, 21-23 June 2023. Irkutsk: Irkutsk State University publ.; 2023:156–161. (In Russ.) EDN: DDTSGI
  35. Korotkov SA, Lezhnev DV, Feyzrakhmanov AR. Indicatory role of soil vegetation cover of pine forests in an urbanized environment. Proceedings of the Moscow State University Scientific and Botanical Garden. Moscow: Moscow University Press; 2024:150-158. (In Russ.) https://doi.org/10.55959/MSU012129-2-2024-8-150-158 EDN: COMEKX
  36. Ellenberg H. Zeigerwerte der Gefässpflanzen Mitteleuropas. Scripta Geobotanica. Vol. 9. Goltze; 1974. 97 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».