Results of Monitoring of Geosystems Using Invertebrate Mesofauna as Bioindicators of Anthropogenic Impact

Authors

  • Yurij M. Iljin V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy
  • Marija V. Radnaeva V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy
  • Valerij Kh. Darzhaev V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy

DOI:

https://doi.org/10.52575/2712-7443-2023-47-1-156-170

Keywords:

geosystem, monitoring, anthropogenic press, irrigation, invertebrates, structure, population, family, nutrition

Abstract

The functioning of the soil subsystem, which is an integral part of natural and anthropogenic geosystems, is determined, along with other factors, by the vital activity of the invertebrate mesofauna. Despite a significant number of publications on soil topics, relatively little attention is paid to the animal population in the scientific literature. The purpose of this study is to determine the possibility of using soil invertebrates of non-microscopic dimension to monitor the development of degradation processes in soils. The essence of the methodology is the quantitative assessment of the animal population and its diversity per unit area of soil cover. As a result of the study, it was revealed that the largest number of specimens of soil invertebrates is found in the fallow geotope during irrigation. Agricultural use in all variants of the study leads to a decrease in the numerical composition of soil invertebrates, while there is an increase in the diversity of the faunal complex of the soil under the crops of perennial grasses. The smallest total number and diversity of pedobionts was found during potato cultivation. It is shown that the analysis of the trophic structure of mesopedobionts can serve as an indicator of the ecological state of the geosystem. The obtained results contribute to the development of the theory and methodology of monitoring degradation processes in soil systems.

Author Biographies

Yurij M. Iljin, V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy

Candidate of Agricultural Sciences, Associate Professor of the Department of Melioration and Land Protection

Marija V. Radnaeva, V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy

Lecturer of the Department of Melioration and Land Protection

Valerij Kh. Darzhaev, V.R. Filippov Buryat State Agricultural Academy

Candidate of Biological Sciences, Senior Lecturer, Department of Land Management

References

Арутюнов В.С. 2021. Концепция устойчивого развития и реальные вызовы цивилизации. Вестник Российской академии наук, 91(3): 205–214. DOI: 10.31857/S0869587321030026

Безкоровайная И.Н., Гренадерова А.В., Кошкарова А.В., Смолянинова С.Э. 2018 Отклик почвенных беспозвоночных на послепожарную трансформацию лесных экосистем Средней Сибири. В кн.: Проблемы почвенной зоологии. Материалы XVIII Всероссийского совещания по почвенной зоологии. Москва, 22–26 октября 2018. Москва: Общество с ограниченной ответственностью Товарищество научных изданий КМК: 29–30.

Бессолицына Е.П. 2021. Антропогенная дестабилизация состояния почвенно-биотических сообществ в геосистемах юга Восточной Сибири. Известия Иркутского государственного университета. Серия: Науки о Земле, 36: 16–25. DOI: 10.26516/2073-3402.2021.36.16

Витион П.Г. 2019. Резистентность педобионтов к засухе в экосистемах. В кн.: Биологическое разнообразие – основа устойчивого развития. Материалы международной научно-практической конференции, Грозный, 22 мая 2019. Грозный, Чеченский государственный педагогический университет: 30–42.

Гиляров М.С., Криволуцкий Д.А. 1985. Жизнь в почве. М., Изд-во Молодая гвардия, 191 с.

Гордиенко Т.А., Вавилов Д.Н., Лукьянова Ю.А. 2021. Структурная организация сообщества наземных и почвенных беспозвоночных на естественных и нарушенных участках Танаевских лугов Национального парка «Нижняя Кама». Труды Мордовского государственного природного заповедника им. П.Г. Смидовича, 29: 38–50.

Гумбольдт А.Ф. 1959. Картины природы. М., Наука, 269 с.

Докучаев В.В. 1883. Русский чернозем. СПб., Императорское Вольное экономическое общество, 376 с.

Зайцев А.С. 2022. Интенсивность землепользования определяет долю экологически пластичных видов орибатид с широким ареалом в луговых почвах. В кн.: Биота, генезис и продуктивность почв. Материалы XIX Всероссийского совещания по почвенной зоологии, Улан-Удэ, 15–19 августа 2022. Улан-Удэ, Бурятский научный центр Сибирского отделения РАН: 79–80.

Израэль Ю.А. 1984. Экология и контроль состояния природной среды. М., Гидрометеоиздат, 560 с.

Ильин Ю.М., Калашников К.И., Коменданова Т.М. 2020. Современное состояние и рациональное использование земельных ресурсов в Байкальском регионе. Улан-Удэ, Бурятская государственная сельскохозяйственная академия имени В.Р. Филиппова, 194 с.

Ильин, Ю.М., Павлова Е.В., Базаржапов Б.Д. 2019. Аграрное землепользование и мелиорация в Байкальском регионе: назад в прошлое. В кн.: Аграрная наука – сельскому хозяйству. Сборник материалов XIV Международной научно-практической конференции, Барнаул, 07–08 февраля 2019. Барнаул, Алтайский государственный аграрный университет, Книга 2: 408–409.

Капра Ф. 2003. Паутина жизни. Новое понимание живых систем. М., София, 336 с.

Ковда В.А. 1985. Биогеохимия почвенного покрова. М., Наука, 264 с.

Козловская Л.С. 1976. Роль почвенных беспозвоночных в трансформации органического вещества болотных почв. Л., Наука, 211 с.

Козловская Л.С. 1981. Почвенные беспозвоночные как фактор формирования почвенного биогеоценоза. Киев, Урожай, 101 c.

Коробов Е.Д. 1976. Относительное значение различных крупных почвообитающих беспозвоночных для индикации почвенных условий в биогеоценозах южной тайги. М., Наука, 123 c.

Марков Ю.Г. 2008. Экология и информация: новые идеи. Новосибирск, ГПНТБ СО РАН, 163 с.

Мусаев Ф.А., Бабушкин В.А., Гаглоев А.Ч., Захарова О.А. 2020. Оценка результатов экспериментальных исследований микроорганизмов торфяной почвы. Технологии пищевой и перерабатывающей промышленности АПК – продукты здорового питания, 2: 129–138. DOI: 10.24411/2311-6447-2020-10052

Никифоренко Ю.Ю., Морозов Н.А. 2020. Оценка влияния органоминерального компоста на состав мезофауны и физико-химические свойства почвы в условиях агроландшафта. Инновации. Наука. Образование, 22: 672–679.

Одум Ю. 1975. Основы экологии. М., Мир, 742 с.

Реймерс Н.Ф. 1994. Экология (теория, законы, правила, принципы и гипотезы). М., Журнал «Россия Молодая», 367 с.

Рыбалов Л. Б. 2022. Состав и структура населения почвенной макрофауны южной Чукотки. В кн.: Биота, генезис и продуктивность почв. Материалы XIX Всероссийского совещания по почвенной зоологии, Улан-Удэ, 15–19 августа 2022. Улан-Удэ, Бурятский научный центр Сибирского отделения РАН: 139–140.

Самедов П.А. 2019. Взаимосвязь между количественными показателями беспозвоночных животных и гумусом почвы. Евразийский союз ученых, 3–5(60): 30–33.

Седов Е.А. 1976. Эволюция и информация. М., Наука, 232 с.

Сергеева Т.К. 1982. Методы и современное состояние изучения трофических связей хищных почвенных беспозвоночных: серологический анализ питания. Зоологический журнал, 62(2): 109–119.

Смит Р.Л. 1982. Наш дом планета Земля. Полемические очерки об экологии человека. М., Мысль, 382 c.

Соколова Т.Л., Сухина Т.В. 2017. Биоиндикационная роль почвенной мезофауны в оценке почв различных биогеоценозов Костромской области. В кн.: Природа Костромского края: современное состояние и экомониторинг. Материалы Межрегиональной научно-практической конференции, Кострома, 24–25 марта 2017. Кострома, Костромской государственный университет: 35–39.

Стриганова Б.Р. 1980. Питание почвенных сапрофагов. М., Наука, 243 с.

Широкова В.А., Юрова Ю.Д. 2021. Комплексная геоэкологическая оценка водосборной территории р. Осетр в условиях антропогенного воздействия. Региональные геосистемы, 45(4): 601–616. DOI: 10.52575/2712-7443-2021-45-4-601-616.

Anderson M.J., Connell S.D., Gillanders B.M., Diebel C.E., Blom W.M., Landers T.J., Saunders J.E. 2005. Relationships Between Taxonomic Resolution and Spatial Scales of Multivariate Variation in Kelp Holdfast Assemblages. Journal of Animal Ecology, 74: 636–646. DOI: 10.1111/j.1365-2656.2005.00959.x

George P.B., Keith A.M., Creer S., Barrett G.L., Lebron I., Emmett B.A., Robinson D.A., Jones D.L. 2017. Evaluation of Mesofauna Communities as Soil Quality Indicators in a National-Level Monitoring Programme. Soil Biology and Biochemistry, 115: 537–546. DOI: 10.1016/j.soilbio.2017.09.022

Kolesnikova A.A., Konakova T.N. 2021. The State of Soil Macrofauna in Pine and Spruce Forests of the Middle Taiga Zone during Reduction of Pulp and Paper Industry Emissions (Komi Republic). Contemporary Problems of Ecology, 14: 665–674. DOI 10.1134/S1995425521060068

Leclercq-Dransart J., Demuynck S., Douay F., Grumiaux F., Pernin C., Leprêtre A. 2020. Comparison of the Interest of four Types of Organic Mulches to Reclaim Degraded Areas: a Field Study Based on Their Relative Attractiveness for Soil Macrofauna. Ecological Engineering, 158: 106066. DOI 10.1016/j.ecoleng.2020.106066

Tukenova Z.A., Alimzhanova M.B., Akylbekova T.N., Ashimuly K., Kuandykova A.D. 2022. Changes in the Ecological and Biological Properties of Light-Chestnut Soils in the South-East of Kazakhstan Under Heavy Metal Pollution. Soil Science and Agrochemistry, 1: 52–61. DOI 10.51886/1999-740X_2022_1_52

Wei H., Liu W., Zhang J., Qin Z. 2017. Effects of Simulated Acid Rain on Soil Fauna Community Composition and Their Ecological Niches. Environmental Pollution, 220: 460–468. DOI 10.1016/j.envpol.2016.09.088


Abstract views: 45

Share

Published

2023-03-30

How to Cite

Iljin, Y. M., Radnaeva, M. V., & Darzhaev, V. K. (2023). Results of Monitoring of Geosystems Using Invertebrate Mesofauna as Bioindicators of Anthropogenic Impact. Regional Geosystems, 47(1), 156-170. https://doi.org/10.52575/2712-7443-2023-47-1-156-170

Issue

Section

Earth Sciences

Most read articles by the same author(s)