SAMPLING ADAPTIVE STRATEGY AND SPATIAL ORGANISATION ESTIMATION OF SOIL ANIMAL COMMUNITIES AT VARIOUS HIERARCHICAL LEVELS OF URBANISED TERRITORIES

J. A. Baljuk, O. N. Kunah, A. V. Zhukov, G. A. Zadorozhnaja, D. S. Ganzha

Abstract


In work the algorithm of adaptive strategy of optimum spatial sampling for studying of the spatial organisation of communities of soil animals in the conditions of an urbanization have been presented. As operating variables the principal components obtained as a result of the analysis of the field data on soil penetration resistance, soils electrical conductivity and density of a forest stand, collected on a quasiregular grid have been used. The locations of experimental polygons have been stated by means of program ESAP. The sampling has been made on a regular grid within experimental polygons. The biogeocoenological estimation of experimental polygons have been made on a basis of A.L.Belgard's ecomorphic analysis. The spatial configuration of biogeocoenosis types has been established on the basis of the data of earth remote sensing and the analysis of digital elevation model. The algorithm was suggested which allows to reveal the spatial organisation of soil animal communities at investigated point, biogeocoenosis, and landscape.

Keywords: adaptive strategy, sampling, ecomorphic analysis, biogeocoenosis, soil animals


Full Text:

PDF

References


Бельгард А. Л. Лесная растительность юго-востока УССР / А. Л. Бельгард // Киев.: Изд-во КГУ, 1950. – 263 с.

Бельгард А. Л. Степное лесоведение / А. Л. Бельгард // М.: Лесная промышленность, 1971. – 336 С.

Демидов А. А. Пространственная агроэкология и рекультивация земель: монография / Демидов А.А., Кобец А.С., Грицан Ю.И., Жуков А.В. – Днепропетровск: Изд-во «Свидлер А.Л.», 2013. – 560 с.

Жуков А. В. Иерархическая организация экологического разнообразия растительности техноземов / А. В. Жуков, О. Н. Кунах, Г. А. Задорожная, Е. В. Андрусевич // Біологічний вісник МДПУ ім. Б. Хмельницького. – 2013. – Т. 9, № 4. – С. 37–47.

Жуков А. В. Иерархическая организация и разнообразие животного населения почвы поймы // Пит. степ. лісознавства та лісової рекультивації земель. – Дніпропетровськ. – 2006. – Вип. 10 (35). – С. 170–184.

Жуков А. В., Кунах О. Н. Твердость дерново-литогенных почв на лессовидных суглинках // Вісник Дніпропетровського державного аграрного університету. – 2011, № 1. – С. 63–69.

Кабарь А. Н. Биолого-экологические свойства почвенного покрова ботанического сада Днепропетровского национального университета (становленение, развитие, рациональное использование) / А. Н. Кабарь // Дис. на соиск. уч. степени канд. биол. наук. Днепропетровск. – 2003. – 203 с.

Кунах О. Н. Пространственное варьирование экоморфической структуры почвенной мезофауны урбазема / О. Н. Кунах, А. В. Жуков, Ю. А. Балюк // Ученые записки Таврического национального университета им. В. И. Вернадского. Серия «Биология, химия». – 2013. – Том 26 (65), № 3. – С. 107-126.

Кунах О. Н. Иерархическая модель отбора проб для изучения пространственной организации сообществ почвенной мезофауны урбанизированных территорий / О. Н. Кунах, Ю. А. Балюк // Zoocenosis–2013. Біорізноманіття та роль тварин в екосистемах VІІ Міжнародна наукова конференція. Україна, Дніпропетровськ, ДНУ, 22–25.10.2013 р. – С. 143–144.

Кунах О. Н. Пространственная организация сообщества почвенных мезопедобионтов в условиях рекреационной нагрузки в лесопарковом насаждении / О. Н. Кунах, А. В. Жуков, Ю. А. Балюк // Біологічний вісник МДПУ ім. Б. Хмельницького. – 2013. – Том 3, № 3. – С. 274–286.

Матвеев Н. М. Основы степного лесоведения профессора А. Л. Бельгарда и их современная интерпретация / Н. М. Матвеев / Самара: Самарский университет, 2011. – 126 с.

Матвеев Н. М. Количественные оценки экоморфного состава лесонасаждений в степной зоне / Н. М. Матвеев // Проблемы устойчивого функционирования лесных экосистем. – Ульяновск: Изд-во Ульяновского ун-та, 2001. – С. 118–122.

Матвеев Н. М. Оптимизация системы экоморф растений А.Л. Бельгарда в целях фитоиндикации экотопа и биотопа / Н. М. Матвеев // Вiсник Днiпропетровського унiверситету. Бiологiя, екологiя. 2003. – Т. 2. Вип. 11. – С. 105–113.

Медведев В. В. Твердость почвы / В. В. Медведев / Харьков. – Изд. КП «Городская типография». – 2009. – 152 с.

Мэггаран Э. Экологическое разнообразие и методы его измерения / Э. Мэггаран / М.: Мир. – 1992. – 184 с.

О. В. Жуков, О. М. Кунах, Ю. О. Балюк Просторове варіювання екоморфічної структури ґрунтової мезофауни лісопаркового насадження (на прикладі парку в межах м. Дніпропетровська) // Вісник Львівського національного університету. Серія Біологічна. – 2014. – Вип. 65. – С. 224–237.

Покаржевский А.Д. Пространственная экология почвенных животных / А. Д. Покаржевский, К. Б. Гонгальский, А.С. Зайцев, Ф.А. Савин. – М.: Товарищество научных изданий КМК, 2007. – 174 с.

Смагин А. В. Теория и практика конструирования почв / А. В. Смагин / Москва: Издательство Московского университета, 2012. – 542 с.

Смагин А.В. Некоторые критерии и методы оценки экологического состояния почв в связи с озеленением городских территорий / А.В. Смагин, Н.А. Азовцева, М.В. Смагина, А.Л. Степанов, А.Д. Мягкова, А.С. Курбатова // Почвоведение. – 2006. – № 5. – C. 603–615.

Тарасов В. В. Флора Дніпропетровської та Запорізької областей. Судинні рослини. Біологоекологічна характеристика видів / В. В. Тарасов // Д.: Вид-во ДНУ, 2005. – 276 с.

Шеин Е. В. Пространственная неоднородность свойств на различных иерархических уровнях – основа структуры и функций почв / Е. В. Шеин, Е. Ю. Милановский // Масштабные эффекты при исследовании почв. – М. : МГУ, 2001. – С. 47-61.

Cambardella C. A. Field-scale variability of soil properties in Central Iowa soils / C. A. Cambardella, T. B. Moorman, T.B. Parkin et al. // Soil Science Soc. Am. – 1994. – Vol. 58. – P. 1501–1511.

Corwin D.L. Assessment and field-scale mapping of soil quality properties of a saline-sodic soil / D.L. Corwin, S.R. Kaffka, J.W. Hopmans, Y. Mori, S.M. Lesch, J.D. Oster // Geoderma. – 2003. – Vol. 114(3–4). – P. 231–259.

Corwin D.L. Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture / D.L. Corwin, S.M. Lesch, // Comp. Electron. Agric. – 2005. – Vol. 46. – P. 11–43.

Francis D. D. Selective soil sampling for site- Soil electrical conductivity and soil salinity: new formulations and specific nutrient management / D. D. Francis, J. S. Schepers // Soil Soc. Am. J. – 1997. – Vol. 53. – P. 119–126.

Karatzoglou A. Kernlab – An S4 Package for Kernel Methods in R / A. Karatzoglou, A. Smola, K. Hornik, A. Zeileis // Journal of Statistical Software. 2004. – 11(9). – P. 1-20. URL http://www.jstatsoft.org/v11/i09/

REFERENCES

Belgard, A.L. (1950). Forest vegetation of the south-eastern Ukraine. Kiev: Kiev State University.

Belgard, A.L. (1971). Steppe Forestry. Moscow: Forest Industry.

Demidov, A.A., Kobets, A.S., Gritsan, Yu.I., Zhukov, A.V. (2013). Spatial agricultural ecology and soil recultivation. Dnepropetrovsk: A.L. Svidler Press.

Zhukov, A.V., Kunah, O.N., Zadorozhnaja G.A., Andrusevich, E.V. (2013). Hierarchy of ecological diversity of industrial soil plants. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy State Pedagogical University. 3(3). 37–47.

Zhukov, A.V. (2006). Hierarchy and diversity of delta animals. Steppe forestry and soil forest recultivation. 10 (35), 170–184.

Zhukov, A.V., Kunah, O.N. (2011). Firmness of sod-litogenous soil in loess loams. Bulletin of Dnepropetrovsk State Agrarian University. 1, 63–69.

Kabar, A.N. (2003). Biological and ecological features of soil cover in Botanical garden of Dnepropetrovsk State University (formation, development, sustainable use). Doctoral dissertation. Dnepropetrovsk.

Kunah, O.N., Zhukov, A.V. Baljuk, J.A. (2013). Spatial variation of ecomorphological structure of soil mesofauna of industrial soil. Scientific transactions of Vernadskiy Tavrian National University. Series Biology and Chemistry. 26 (65), 107-126.

Kunah, O.N., Baljuk, J.A. (2013). Hierarchical model of sampling for study of spatial organization of soil mesofauna communities in urban areas. Zoocenosis–2013. Proceed. VІІ Intern. Sc. Conf. Dnepropetrovsk: Dnepropetrovsk State University.

Kunah, O.N., Zhukov, A.V. Baljuk, J.A. (2013). Spatial organization of soil mesobiont community under recreation pressure in forest-park stand. Biological Bulletin of Bogdan Chmelnitskiy State Pedagogical University. 3(3). 274–286.

Matveev, N.M. (2011). Modern interpretation of steppe forestry basic by Professor Belgard. Samara: Samara University.

Matveev, N.M. (2001). Quantitative estimation of forest stands ecomorphic composition in steppe area. In Problems of stable function of forest ecosystems. Ulyanovsk: Ulyanovsk University Press.

Matveev, N.M. (2003). Optimization of Belgard plant ecomorphic structure for phytoindication of biotope and ecotype. Bulletin of Dnepropetrovsk University. Biology. Ecology. 2 (11), 105–113.

Medvedev, V.V. (2009). Soil firmness. Kharkov: Municipal Press edition.

Magguran, A.E. (1992). Ecological diversity and its measurement. Moscow: Mir.

Zhukov, O.V., Kunah, O.M., Baljuk, J.O. (2014). Spatial variation of ecomorphological structure of soil mesofauna in forest-park stand (the case of Dnepropetrovsk city park). Bulletin of Lviv National University. Biological Series. 65, 224–237.

Pokarzhevskiy, A.D., Gongalskiy, K.B., Zaycev, A.S., Savin, F.A., (2007). Spatial ecology of soil animals. Moscow: Community of scientific publications.

Smagin, A.V. (2012). Thery and practics of soil formation. Moscow: Moscow University Press.

Smagin, A.V., Azovtseva, N.A., Smagina, M.V., Stepanov, A.L., Miagkova, A.D., Kurbatova, A.S. (2006). Some criteria and estimation methods of soil ecological conditions regards to greenery of urban areas. Soil Sciences. 5, 603-615.

Tarasov, V.V. (2005). Flora of Dnepropetrovsk and Zaporozhye regions. Vascular Plants. Biological and ecological characteristics of species. Dnepropetrovsk: Dnepropetrovsk National University.

Shein, Ye.V., Milanovskiy, Ye.Yu. (2001). Spatial non-unoformity at various hierarchical levels as basis of soil composition and structure. In Significant effects at soil research. Moscow: Moscos State University.

Cambardella, C. A., Moorman, T.B., Parkin, T.B., Karlen, D.L., Novak, J.M., Turco, R.F., Konopka, A.E. (1994). Field-scale variability of soil properties in Central Iowa soils. Soil Science Soc. Am. 58, 1501–1511.

Corwin, D.L., Kaffka, S.R., Hopmans, J.W., Mori, Y., Lesch, S.M., Oster, J.D. (2003). Assessment and field-scale mapping of soil quality properties of a saline-sodic soil. Geoderma. 114(3–4), 231–259.

Corwin, D.L., Lesch, D.L. (2005). Apparent soil electrical conductivity measurements in agriculture. Comp. Electron. Agric. 46, 11–43.

Francis, D. D., Schepers, J.S. (1997). Selective soil sampling for site- Soil electrical conductivity and soil salinity: new formulations and specific nutrient management. Soil Sci. Soc. Am. J. 53, 119–126.

Karatzoglou, A., Smola, A., Hornik, K., Zeileis, A. (2004). Kernlab – An S4 Package for Kernel Methods in R. Journal of Statistical Software. 11(9), P. 1-20.




DOI: http://dx.doi.org/10.15421/20144_24

Article Metrics

Metrics Loading ...

Metrics powered by PLOS ALM

Refbacks

  • There are currently no refbacks.




Since April 2018 Journal changed the editorial policy and starts to be published exclusively in English, and changed its main site into www.ujecology.com

 

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

© 2017 Ukrainian Journal of Ecology. ISSN 2520-2138