geomgouГеографическая среда и живые системыGeographical Environment and Living Systems2712-76132712-7621Московский государственный областной университет10.18384/2712-7621-2024-3-47-61geomgou-1375Research ArticleПРИРОДНО-АНТРОПОГЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ, ОХРАНА ЛАНДШАФТОВ И ОКРУЖ ЮЩЕЙ СРЕДЫNATURAL AND ANTHROPOGENIC PROCESSES, LANDSCAPE AND ENVIRONMENTAL PROTECTIONГеоботанический мониторинг светового загрязнения в городском оопт (на примере природного заказника «Воробьёвы горы» г. Москвы)Geobotanical monitoring of light pollution in urban nature protected areas (the case study of the Vorobyovy gory nature reserve in Moscow)https://orcid.org/0000-0001-5294-3711ЛукьяновЛ. Е.LukianovL. E.

Лукьянов Лев Евгеньевич – аспирант кафедры физической географии мира и геоэкологии географического факультета

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1

Lev E. Lukianov – Postgraduate student, Department of World Physical Geography and Geoecology, Faculty of Geography

Leninskye Gory 1, Moscow 119991

lev.lykyanov@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2328-2074Красовская Т. М.KrasovskayaT. M.

Красовская Татьяна Михайловна – доктор географических наук, профессор кафедры физической географии мира и геоэкологии географического факультета

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1

Tatiana M. Krasovskaya – Dr. Sci. (Geography), Prof., Department of World Physical Geography and Geoecology, Faculty of Geography

Leninskye Gory 1, Moscow 119991

krasovsktex@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5701-0670ЕмельяноваЛ. Г.EmelyanovaL. G.

Емельянова Людмила Георгиевна – кандидат географических наук, доцент кафедры биогеографии географического факультета 

119991, г. Москва, Ленинские горы, д. 1

Lyudmila G. Emelyanova – PhD (Geography), Assoc. Prof., Department of Biogeography, Faculty of Geography

Leninskye Gory 1, Moscow 119991

biosever@yandex.ruМосковский государственный университет имени М. В. ЛомоносоваРоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202404022025034761Copyright © Лукьянов Л.Е., Красовская  Т.М., Емельянова Л.Г., 20252025Лукьянов Л.Е., Красовская  Т.М., Емельянова Л.Г.Lukianov L.E., Krasovskaya T.M., Emelyanova L.G.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.geoecosreda.ru/jour/article/view/1375Цель

Цель. Оценка воздействия светового загрязнения на растительный покров в природном заказнике «Воробьёвы горы» (г. Москва).

Процедура и методы

Процедура и методы. Основными методами исследования стали системный геоэкологический анализ, включающий характеристику природных ландшафтов и антропогенной нагрузки, геоботанические наблюдения (изменение видового состава, его обилие и фенофазы наземных растений) и инструментальные измерения (определение интенсивности освещённости с помощью люксметра). Для мониторинга трансформации травяного растительного покрова заложено 8 тестовых площадок, фоновых и испытывающих световое загрязнение. Проведены сравнения встречаемости идентичных видов флоры природного заказника на соседних освещаемых и неосвещаемых участках (10×10 м) в рамках фрагментов ландшафтных урочищ.

Результаты

Результаты. Проведённое исследование показало, что воздействие светового загрязнения на естественный растительный покров влияет на его структуру, обилие видов, а также на ритмику их развития. Геоботаническое изучение видового состава растений этих площадок позволило выделить 21 вид растений разной чувствительности к уровню освещённости их местообитаний. Эти виды могут быть использованы для дальнейшего мониторинга влияния светового загрязнения на растительный покров (Ficaria verna, Campanula sp., Vicia sylvatica, Anemone ranunculoides и др.).

Теоретическая и/или практическая значимость. Предлагаются геоботанические методы мониторинга светового загрязнения.

Aim

Aim. Assessment of the light pollution impact on the vegetation cover in the Vorobyovy Gory nature reserve.

Methodology

Methodology.  The principle investigation methods were the following: system geoecological analysis (including characteristics of natural landscapes and anthropogenic load), geobotanical observation (changes in species composition, abundance and phenophase of terrestrial plants) and instrumental measurements of the illumination intensity measured by luxmeter. To monitor the transformation of the grass vegetation cover, 8 test sites were laid: background and light pollution testing sites. Comparison of identical species of the nature reserve flora in neighboring illuminated and unlit areas (10×10 m) within the same landscape tract fragments was carried out.

Results

Results. The study showed that the effect of light pollution on the natural vegetation cover affects its structure, species abundance as well as rhythms of their development. Geobotanical study of plant species composition at these sites allowed us to identify 21 plant species of different sensitivity to the level of illumination of their habitats. These species may be used for further monitoring of light pollution impact on vegetation cover (Ficaria verna, Campanula sp., Vicia sylvatica, Anemone ranunculoides, etc.).

Research implications

Research implications. Geobotanical methods for light pollution monitoring are proposed.

световое загрязнениеназемный растительный покровэкологический мониторинггородские ООПТ light pollutionterrestrial vegetation coverecological monitoringground vegetationurban nature protected areas Авторы выражают глубокую благодарность доценту географического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова Е. Г. Сусловой , принимавшей активное участие в полевых исследованиях в рамках настоящей работы. The authors express their deep gratitude to the Associated Professor of the Faculty of Geography of the Lomonosov Moscow State University, E. G. Suslova who took an active part in field research.ReferencesКрасная книга города Москвы / под ред. Н. А. Соболева. М., 2022. 848 с.Sobolev N. A., ed. Krasnaya kniga goroda Moskvy [The Red Book of the City of Moscow]. Moscow, 2022. 848 p.Красовская т. М., Лукьянов Л. Е. Антропогенные триггеры ритмики ландшафтов // Материалы i Белорусского географического конгресса. т. 5 / под ред. Е. Г. Кольмаковой. Минск: БГУ, 2024. С. 174–178.Krasovskaya T. M., Lukyanov L. E. [Anthropogenic triggers of landscape rhythms]. in: Kolmakova E. G., ed. Materialy I Belorusskogo geograficheskogo kongressa. T. 5 [Proceedings of the 1st Belarusian Geographical Congress. Vol. 5] Minsk, BSU Publ., 2024, pp. 174–178.Лукашов А. А. Геолого-геоморфологическое строение и морфодинамика Воробьёвых гор (г. Москва) // Вестник Московского университета. Серия 5. География. 2008. № 5. С. 68–73.Lukashov A. A. [Geological and geomorphological structure and morphodynamics of the Sparrow Hills (Moscow)]. in: Vestnik Moskovskogo universiteta. Seriya 5. Geografiya [Bulletin of Moscow University. Series 5. Geography], 2008, no. 5, pp. 68–73.Лукьянов Л. Е. Методика изучения светового загрязнения в городских оопт // Антропогенная трансформация геопространства: меняющийся мир – штрихи к портрету: мат-лы конф. / отв. ред. Е. А. Иванцова. Волгоград: ВГУ, 2024. С. 46–50.Lukyanov L. E. [Methodology for studying light pollution in urban protected areas]. in: ivansova E.A., ed. Antropogennaya transformatsiya geoprostranstva: menyayushchiysya mir – shtrikhi k portretu [Anthropogenic transformation of geospace: a changing world – strokes to a portrait]. Volgograd, VSU Publ., 2024, pp. 46–50.Светодиодное освещение при выращивании овощных культур / С. Д. Малахова, М. В. тютюнькова, З. С. Федорова, Е. В. Демьяненко // проблемы региональной экологии. 2019. № 5. С. 29–33. Doi: 10.24411/1728-323X-2019-17029Malakhova S. D., Tyutyunkova M. V., Fedorova Z. S., Demyanenko E. V. [LED lighting in growing vegetable crops]. in: [Problems of regional ecology], 2019, no. 5, pp. 29–33. Doi: 10.24411/1728-323X-2019-17029Смашевский Н. Д. Экология фотосинтеза // Астраханский вестник экологического образования. 2014. № 2. С. 165–180.Smashevsky N. D. [Ecology of photosynthesis]. in: Astrakhanskiy vestnik ekologicheskogo obrazovaniya [Astrakhan Bulletin of Environmental Education], 2014, no. 2, pp. 165–180.Anderson M., Rotheray E. L., Mathews F. Marvellous moths! pollen deposition rate of bramble (Rubus futicosus L. agg.) is greater at night than day // PLoS oNE. 2023. № 18. Doi: 10.1371/journal.pone.0281810Anderson M., Rotheray E. L., Mathews F. Marvellous moths! pollen deposition rate of bramble (Rubus futicosus L. agg.) is greater at night than day // PLoS oNE. 2023. № 18. Doi: 10.1371/journal.pone.0281810Artificial light at night advances reproductive phenology and reduces reproductive capacity of a wild plant / S. Wang, Z. Wang, L. Xiao, H. Zhang, Y. Liu // bioRxiv. 2022. iss. 280. P. 1–27. Doi: 10.1101/2022.12.11.519667Wang S., Wang Z., Xiao L., Zhang H., Liu Y. Artificial light at night advances reproductive phenology and reduces reproductive capacity of a wild plant. in: bioRxiv, 2022, iss. 280, pp. 1–27. Doi: 10.1101/2022.12.11.519667Artificial light at night decreases plant diversity and performance in experimental grassland communities / S. F. Bucher, L. Uhde, A. Weigelt, S. Cesarz, N. Eisenhauer, A. Gebler, C. Kyba, et al. // Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B. Biological sciences. 2023. № 378. Doi: 10.1098/rstb.2022.0358Bucher S. F., Uhde L., Weigelt A., Cesarz S., Eisenhauer N., Gebler A., Kyba C., et al. Artificial light at night decreases plant diversity and performance in experimental grassland communities. in: Philosophical transactions of the Royal Society of London. Series B. Biological sciences, 2023, no. 378. Doi: 10.1098/rstb.2022.0358Bani A. S., Fraser K. C. The influence of different light wavelengths of anthropogenic light at night on nestling development and the timing of post-fledge movements in a migratory songbird // Frontier in Ecology and Evolution. 2021. № 9. Doi: 10.3389/fevo.2021.735112Bani A. S., Fraser K. C. The influence of different light wavelengths of anthropogenic light at night on nestling development and the timing of post-fledge movements in a migratory songbird. in: Frontier in Ecology and Evolution, 2021, no. 9. Doi: 10.3389/fevo.2021.735112Brayley o., How M. J., Wakefield A. The Biological Effects of Light Pollution on Terrestrial and Marine organisms // international Journal of Sustainable Lighting. 2022. № 24. P. 13– 38. Doi: 10.26607/ijsl.v24i1.121Brayley o., How M. J., Wakefield A. The Biological Effects of Light Pollution on Terrestrial and Marine organisms. in: International Journal of Sustainable Lighting, 2022, no. 24, pp. 13–38. Doi: 10.26607/ijsl.v24i1.121Citizen scientists report global rapid reductions in the visibility of stars from 2011 to 2022 / C. Kyba, Y. Ö. Altıntaş, C. E. Walker, M. Newhouse // Science. 2020. № 379. P. 265–268. Doi: 10.1126/science.abq7781Kyba C., Altıntaş Y. Ö., Walker C. E., Newhouse M. Citizen scientists report global rapid reductions in the visibility of stars from 2011 to 2022. in: Science, 2020, no. 379, pp. 265–268. Doi: 10.1126/science.abq7781Effects of light pollution on tree phenology in the urban environment / J. Škvareninová, M. Tuhárska, J. Skvarenina, D. Babalova, L. Slobodniková, B. Slobodník, H. Středová, et al. // Moravian Geographical Reports. 2017. № 25. P. 282–290. Doi: 10.1515/mgr-2017-0024Škvareninová J., Tuhárska M., Skvarenina J., Babalova D., Slobodniková L., Slobodník B., Středová H., et al. Effects of light pollution on tree phenology in the urban environment. in: Moravian Geographical Reports, 2017, no. 25, pp. 282–290. Doi: 10.1515/mgr-2017-0024Light pollution is driver of insect declines / C. S. Avalon, C. Precillia, D. Joanna, F. Bridgette, K. P. Elizabeth, S. Brett // Biological Conservation. 2020. № 241. P. 1–9. Doi: 10.2139/ssrn.3378835Avalon C. S., Precillia C., Joanna D., Bridgette F., Elizabeth K. P., Brett S. Light pollution is driver of insect declines. in: Biological Conservation, 2020, no. 241, pp. 1–9. Doi: 10.2139/ssrn.3378835Pollination by nocturnal Lepidoptera, and the effects of light pollution: a review / C. J. Macgregor, M. J. Pocock, R. Fox, D. Evans // Ecological Entomology. 2014. № 40. P. 187–198. Doi: 10.1111/een.12174Macgregor C. J., Pocock M. J., Fox R., Evans D. Pollination by nocturnal Lepidoptera, and the effects of light pollution: a review. in: Ecological Entomology, 2014, no. 40, pp. 187–198. Doi: 10.1111/een.12174Padhiyar D. H., Chaudhary D. V., Thakar P. K. impact of Light Pollution on insects // Agriculture & Food: E-Newsletter. 2023. Vol. 5. iss. 2. P. 15–17.Padhiyar D. H., Chaudhary D. V., Thakar P. K. impact of Light Pollution on insects. in: Agriculture & Food: E-Newsletter, 2023, vol. 5, iss. 2, pp. 15–17.The Matthew effect: Common species become more common and rare ones become more rare in response to artificial light at night / Y. Liu, B. Speißer, E. Knop, M. van Kleunen // Global Change Biology. 2022. № 28. P. 1–9. Doi: 10.1111/gcb.16126Liu Y., Speißer B., Knop E., Kleunen van M. The Matthew effect: Common species become more common and rare ones become more rare in response to artificial light at night. in: Global Change Biology, 2022, no. 28, pp. 1–9. Doi: 10.1111/gcb.16126Wonderlin N. E., Rumfelt K., White P. J. T. Associations between nocturnal moths and flowers in urban gardens: evidence from pollen on moths // Journal of the Lepidopterists’ Society. 2019. № 73. P. 173–176. Doi: 10.18473/lepi.73i3.a6Wonderlin N. E., Rumfelt K., White P. J. T. Associations between nocturnal moths and flowers in urban gardens: evidence from pollen on moths. in: Journal of the Lepidopterists’ Society, 2019, no. 73, pp. 173–176. Doi: 10.18473/lepi.73i3.a6

The authors declare that there are no conflicts of interest present.