Могу ли я сохранить молдавское гражданство, не отказываясь от российского?

Если Вы схитрите, то в перспективе можете потерять Российское гражданство. Ну во-первых отослать нотариально заверенное заявление Вы должны с актом вложения, заказной корреспонденцией (в акте вложения указывается, что отправляется), во-вторых Вы не оплачиваете госпошлину в консульство Молдавии, поэтому вряд ли Ваше заявление будет рассмотрено (т.е. никто Вас гражданства Молдовы лишать не будет) и в третьих после рассмотрения процедуры получения гражданства РФ, у Вас останется паспорт Молдовы.   Таким образом у Вас фактически будет 2 гражданства. Но тут есть другой аспект, в России разрешено иметь два гражданства, но о втором по специальной форме необходимо известить ФМС, но ФМС и так оформляет Вам  гражданство РФ, а принимая во внимание что формально (так как Вы не уплатили госпошлину) Вы не теряете гражданство Молдовы то как и кого извещать вопрос не урегулирован.

P.S. Зайдите на сайт консульства Молдовы и поинтересуйтесь о размере госпошлины за выход из гражданства.