CC BY
88
УДК 574.24
DOI: 10.24411/1728-323X-2019-12012
ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ И МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЛАНДШАФТА И РЕЛЬЕФА
И. Н. Лыков, д. б. н., профессор, научный руководитель Института естествознания, [email protected],
Н. Б. Лобода, к. б. н., заведующая кафедрой медико-биологических дисциплин Института естествознания, Калужский государственный университет им. К. Э. Циолковского (КГУ им. К. Э. Циолковского), [email protected], Калуга, Россия
В статье рассматриваются вопросы влияния ландшафта и рельефа на качество среды обитания человека. Дана характеристика ландшафта и рельефа. В последнее время изучение ландшафта и рельефа антропоэкосистемы получило повышенное внимание из-за воздействия на биологическое разнообразие, экосистемные услуги и экологическую устойчивость. Известно, что ландшафт влияет на людей разными способами, включая эстетический аспект и здоровье. Целью данной работы является обзор различных аспектов влияния ландшафта и рельефа в условиях антропоэкосистемы (естественный, экологичный, культурный, визуальный, художественный). В статье рассмотрены основные принципы концепции ландшафтного дизайна, роль ландшафта в лечении, реабилитации и поддержании здоровья человека. Обсуждаются вопросы терапевтического ландшафта, вопросы влияния зрительного дискомфорта на депрессии и стрессы. В целом, природные ландшафты дают более сильный положительный эффект на здоровье по сравнению с городскими пейзажами. Пребывание в природных ландшафтах помогает снять умственную усталость и стрессовое состояние. Но измененные ландшафты могут оказывать менее позитивное, а в некоторых случаях и негативное влияние на здоровье. Показано влияние измененного ландшафта и рельефа на жителей города на примере города Калуги.
The article deals with the influence of the landscape and relief on the quality of human habitat. The characteristic of the landscape and relief is given. Recently, the study of the landscape and topography of the anthropo-ecosystem has received increased attention because of its impact on biological diversity, ecosystem services and environmental sustainability. It is known that the landscape affects people in different ways, including the aesthetic aspect and health. The aim of this work is to review various aspects of landscape and relief influence in the anthropo-ecosystem (natural, ecological, cultural, visual, artistic). The article describes the basic principles of the concept of landscape design, the role of landscape in the treatment, rehabilitation and maintenance of human health. The issues of therapeutic landscape, the influence of visual discomfort on depression and stress are discussed. In general, natural landscapes have a stronger positive effect on health as compared to urban landscapes. Staying in natural landscapes helps relieve mental fatigue and stress. But altered landscapes can have less positive and, in some cases, negative health effects. The influence of the changed landscape and relief on the residents of the town in the case study of Kaluga is shown.
Ключевые слова: ландшафт, рельеф, антропоэкосисте-ма, ландшафтный дизайн, зрительный дискомфорт, стресс, терапевтический эффект.
Keywords: landscape, relief, anthropo-ecosystem, landscape design, visual discomfort, stress, therapeutic effect.
Современный ландшафт города как жизненная среда для его жителей является неотъемлемой частью среды обитания, которая сформировалась в результате взаимодействия природных и антропогенных факторов. Формирование городского ландшафта предусматривает создание пространства, в котором сгруппированы взаимосвязанные компоненты (геологические породы, подземные воды, почвы, растительность, атмосферный воздух, микроклимат и рельеф). Городской ландшафт предусматривает создание благоприятных санитарно-гигиенических условий, пространственную организацию различных видов деятельности (производственной деятельности, отдыха, быта и т. д.) [1—3].
Городская среда формировалась под влиянием процессов, происходящих в обществе на каждом историческом этапе, и влияет на социальное благополучие, мировоззрение, отношения, поведение и культуру граждан. Поэтому городская среда должна соответствовать функциональным, эстетическим, духовным, культурным и другим человеческим потребностям, которые способствуют созданию благоприятных условий для жизнедеятельности [4].
Проблемы взаимодействия человека и природы возрастали пропорционально ускорению научно-технического прогресса и трансформации городской среды. В течение XX века культурные ландшафты городов быстро деградировали в результате активной урбанизации, резкого увеличения численности городского населения, индустриализации и загрязнения окружающей среды. Происходила замена естественных природных ландшафтов искусственно созданными элементами окружающей среды. Наблюдались необратимые изменения химического и механического состава почв [5].
Характеристика ландшафта и его изменений имеет важное значение в оценке антропоэкосистемы, так как здоровье населения и заболеваемость всегда имеют пространственный характер. Разумное планирование предполагает максимальное сохранение естественной среды, что обеспечивает тесный контакт человека с природой, создание инфраструктуры, объединяющей жилье,
работу и отдых. Сохранение местообитания растений и животных в городе создает необходимые условия для поддержания качества жизни и формирования благоприятных санитарно-гигиенических условий [1—3].
Ландшафт является важной частью качества жизни людей во всем мире как в городской, так и в сельской местности. Он отличается перцепционными (от лат. регсерИо — представление, восприятие), эстетическими и терапевтическими свойствами. Мы воспринимаем ландшафт через наши органы чувств, поэтому он влияет на наше благополучие [6, 7]. Формирование городской среды как целостного пространства требует сочетания оптимального уровня комфорта граждан и максимального сохранения природных компонентов [8].
Для благополучия человека необходима не только сохранившаяся природа в городской среде, но и ландшафт, эстетически и структурно соответствующий современным потребностям общества. Для решения возникающих проблем, для эффективного использования ландшафтных компонентов городских открытых пространств, для обеспечения необходимого уровня комфорта и визуального выражения ландшафтных объектов городской среды, необходим ландшафтный дизайн. Он позволяет достичь функциональности, которая является важнейшим качеством окружающей среды, ее устойчивости и биоразнообразия. Основной функцией ландшафтного дизайна является организация и управление практической трансформацией ландшафтного объекта в гармоничной, эстетически приятной среде. Внедрение элементов ландшафтного дизайна дает человеку возможность комфортно жить в городском пространстве [9]. Концепция ландшафтного дизайна включает в себя принципы экологической устойчивости, эстетического совершенства, универсальности и экономической эффективности.
Принцип экологической устойчивости подразумевает способность природы к саморегуляции посредством реализации мероприятий экологической направленности, обеспечивающих сохранение природы, снижения уровня загрязнения воды, воздуха, почвы. Принцип экологической устойчивости предупреждает хаотичное влияние города на его природную среду.
Принцип эстетического совершенства реализуется через световые, художественные, архитектурные, композиционные решения. Пространственное разнообразие и цветовая гамма создают визуальный комфорт.
Принцип универсальности является основополагающим принципом устойчивой городской
среды. Он подразумевает создание доступной среды для всех категорий населения с учетом интересов всех возрастных групп здоровых людей и людей с ограниченными возможностями.
Принцип экономической эффективности подразумевает эффективное использование рабочей силы и ресурсов, необходимых для достижения полезного результата.
Общеизвестно, что контакт с природой в ее многочисленных и разнообразных формах способствует здоровью человека. Существует большое количество доказательств, свидетельствующих о роли ландшафта в лечении, восстановлении и поддержании здоровья человека. Пребывание человека в неблагоприятной среде способствует повышению артериального давления, нарушению сердечного ритма, увеличению содержания кортизола в сыворотке крови и др. [7, 10, 11]. Это провоцирует стрессовое состояние человека.
В то же время благоприятный ландшафт способствует снятию стресса, что обусловлено эффектом созерцания естественной природы и природной цветовой гаммой. Зеленый цвет генетически ассоциируется у человека как убежище и является менее стрессовым, чем красный или желтый цвета, означающие огонь и опасность. Причина этого предпочтения связана с эволюцией человека, его поведенческой реакцией и выживанием в первобытной окружающей среде. Люди прятались от потенциальной опасности в зеленом массиве, который не только защищал от врагов, но помогал древним людям оправиться от стресса [12].
Взаимосвязь ландшафта и здоровья лежит в основе идеи терапевтических ландшафтов [13]. Терапевтический ландшафт включает пространства, которые способствуют оздоровлению, реабилитации, поддержанию здоровья и благополучия человека [14—16]. Это могут быть национальные парки, городские ландшафты, сады, леса и лесопарки, а также сельские ландшафты [17]. Взаимосвязь между здоровьем и ландшафтом отмечена в документах Комиссии по социальным детерминантам здоровья ООН (С8БИ) [18, 19]. В них содержится призыв к «здоровым местам для здоровья людей».
Неразумное и непродуманное изменение ландшафта влечет за собой зрительный дискомфорт, который является важным показателем качества окружающей среды. Он возникает от недостатка света, от чрезмерных контрастов и слепящих источников, от «визуального хаоса» городской архитектуры. Зрительный дискомфорт даже в течение относительно недолгого пребывания человека в городской среде утомляет его, вызывает
№ 2,2019
13
раздражение, депрессии и стрессы [11, 20]. Причем зрительный дискомфорт в большей степени влияет на женский организм, так как в условиях города нагрузка на зрение у женщин в 4 раза превышает нагрузку на слух.
Одним из наиболее существенных природных пространствообразующих факторов местности, определяющих характер ландшафта, является рельеф. Сама структура рельефа создает условия для формирования ландшафтно-эколо-гического потенциала территорий различных районов города и содержит в себе потенциал для его возможного улучшения. Рельеф определяет планировочную структуру города, направленность его пространств, их раскрытость или замкнутость, возможность самоочищения городских территорий. Он влияет на сток, инсоляцию, эрози-онно-аккумулятивный процесс [1].
Влияние рельефа и ландшафта на жителей города можно показать на примере города Калуги. Рельеф города Калуги, расположенного на высоком левом берегу р. Оки, весьма разнообразен, хотя и претерпел большие изменения по сравнению с началом XX века. Тогда город был компактным, малоэтажным, с большим количеством садов. Улицы города располагались таким образом, что обеспечивали хорошее проветривание города со стороны соснового бора и пригородных лесов. Овраги, пересекавшие город, выполняли роль дренажной системы, роль аккумуляторов и нейтрализаторов атмосферных выбросов. Улицы мостились булыжником, а тротуары — плиткой, что способствовало пропитыванию почвы влагой и улучшало микроклимат в городе.
Южная часть города обращена к р. Оке, которая до 60-х годов нынешнего столетия была самой чистой рекой Европы, более полноводной и судоходной. На западе город граничит с уникальным лесным массивом — Калужским бором. С северо-западной и северной части к городу примыкали обширные территории заливных лугов и пригородных лесов. Это обеспечивало городу приток свежего, очищенного воздуха. С востока город вплотную примыкал к пригородным дубовым лесам.
Но с конца 50-х — начала 60-х годов XX века началось значительное изменение рельефа города: засыпались овраги, строились многоэтажные дома, формировались промышленные зоны за счет вырубки лесов, расширялись жилые микрорайоны. По мере застройки города не были должным образом учтены особенности его рельефа, климатические факторы, условия шумовой нагрузки улиц, особенности жизни и психологии людей, большинство из которых приехали в город
из сельской местности. Это отразилось на эколо-го-гигиенических условиях проживания жителей города, на состоянии окружающей природной среды, на интенсивности эрозионных процессов. Нерациональная и однообразная застройка, небольшие по площади и неудобные квартиры привели к возникновению целого ряда нервно-психических заболеваний, которые англичане назвали «грустью новых городов» [4]. В итоге, уже к 1970 году нервно-психическими заболеваниями страдало до 10 % населения города Калуги.
Изменился растительный покров. На смену уничтожаемому природному ландшафту пришли искусственные посадки зеленых насаждений, не приспособленных к жизни в условиях города, не сочетающихся с городской архитектурой и не выполняющих в необходимой мере защитных экологических функций.
Преобразование рельефа застраиваемых территорий, засыпка оврагов, глубокие и мощные фундаменты домов привели к изменению характера стока поверхностных вод, повышению уровня грунтовых вод и скоплению их в подвалах домов. Это способствовало резкому увеличению численности комаров, появлению мощных эрозионных процессов в западной и юго-западной части города, повышению концентрации радона в подвальных помещениях и первых этажах жилых зданий.
Изменение рельефа, появление зданий различных объемов и конфигураций, изменение характера растительности изменило аэродинамические характеристики в различных участках города. Например, при строительстве зданий повышенной этажности наблюдается вихреобразование, которое влияет на ветровые условия для пешеходов, для жителей рядом стоящих домов. В местах понижения рельефа, интенсивной промышленной и жилой застройки снижается способность городской атмосферы к самоочищению, происходит явление застоя, кумуляции атмосферных выбросов в приземном слое, появляются так называемые «аэрационные ямы», в которых надолго зависают смоговые «линзы».
Такие преобразования рельефа и связанные с этим изменения в окружающей природной среде сказываются на здоровье городского населения. Они способствуют появлению у жителей города синдрома психологической усталости, «болезней адаптации» и в первую очередь стресса, функциональных изменений сердечно-сосудистой системы. Однообразие и монотонность городского ландшафта, особенно в осенне-зимний период, усиливают психоэмоциональное напряжение. Поэтому ландшафт города и пригорода помимо
прочего, должен иметь формы тихого созерцательного отдыха.
Таким образом, ландшафт оказывает определяющее влияние на психоэмоциональное состояние человека, на жизнеспособность всей антро-
поэкосистемы. Поэтому сохранение естественного ландшафта и его формирование в условиях городской среды, внедрение элементов ландшафтного дизайна является важнейшим элементом муниципальной политики.
Библиографический список
1. Лыков И. Н., Шестакова Г. А. Техногенные системы и экологический риск. — М.: Глобус, 2005. — 260 с.
2. Li Yang, Feng Qian, Doudou Zhao. Analysis of the modern residential district planning and design. Alexandria Engineering Journal. 2016. Vol. 55. No. 2. P. 1447—1454.
3. Бочаров В. Л., Бугреева М. Н., Батов В. М. Экологические проблемы малых городов России // II Всероссийская научно-практическая конференция. Антропогенное воздействие и здоровье человека. Тезисы докладов. — Калуга. — 1995. — С. 11—12.
4. Ajzen I. Nature and operation of attitudes. Annual Review of Psychology. 2001. Vol. 52 (1). P. 27—58.
5. Colin Ellard. Streets with no game. 2015. https://aeon.co/essays/why-boring-streets-make-pedestrians-stressed-and-unhappy
6. Manjari Rai. Sustainable Urban Landscape Practices: A New Concept to Reduce Ecological Degradation. International Journal of Scientific & Engineering Research. 2016. Vol. 7. No. 12. P. 495—499.
7. Svein Age Kjos Johnsen, Leif W. Rydstedta. Active Use of the Natural Environment for Emotion Regulation. Europe's Journal of Psychology. 2013. Vol. 9 (4). P. 798—819.
8. Laura Menatti, Antonio Casado da Rocha. Landscape and Health: Connecting Psychology, Aesthetics, and Philosophy through the Concept of Affordance Front. Psychol. 2016. No. 7. P. 571.
9. Cross Butkus M. All health is local: biodiversity, ethics, and human health. Ethics Policy Environ. 2015. No. 18. P. 1—15.
10. Nassauer J. I. Landscape as a medium and method for synthesis in urban ecological design. Landsc. Urban Plan. 2012. Vol. 106. P. 221—229.
11. Ward Thompson C. Linking landscape and health: the recurring theme. Landsc. Urban Plan. 2011. Vol. 99. P. 187—195.
12. Ward Thompson C., Aspinall P., Roe J. Access to green space in disadvantaged urban communities: evidence of salutogenic effects based on biomarker and self-report measures of wellbeing. Proc. Soc. Behav. Sci. 2014. Vol. 153. P. 10—22.
13. Terry Hartig, Richard Mitchell, Sjerp de Vries, Howard Frumkin. Nature and Health Review in Advance. Annu. Rev. Public Health. 2014. Vol. 35, P. 21—22. http://publhealth.annualreviews.org
14. Heft H. Affordances and the perception of landscape: an inquiry into environmental perception and aesthetics. Innovative Approaches to Researching Landscape and Health. 2010. P. 9—32.
15. Kuo M. How might contact nature promote human health? Promising mechanisms and a possible central pathway. Front. Psychol. 2015. No. 6. P. 1093.
16. Menatti L. Landscape as a common good: a philosophical and epistemological analysis. Q. Care. 2014. No. 6. P. 40—42.
17. Shanahan D. F., Fuller R. A., Bush R., Lin B. B., Gaston K. J. The Health Benefits of Urban Nature. How much do we need? Bioscience. 2015. Vol. 65. P. 476—485.
18. Ликвидировать разрыв в течение жизни одного поколения. Соблюдение принципа справедливости в здравоохранении путем воздействия на социальные детерминанты здоровья. Заключительный доклад Комиссии по социальным детерминантам здоровья. — Женева, Всемирная организация здравоохранения. — 2008. http://whqlibdoc.who.int/hq/ 2008/ WH0_IER_CSDH_08.1_rus.pdf
19. Социальные детерминанты здоровья. Всемирная организация здравоохранения. Шестьдесят шестая сессия всемирной ассамблеи здравоохранения. 11 марта 2013 г. Доклад Секретариата. http://docplayer.ru/41739070-Socialnye-determinanty-zdorovya.html
20. Ulrich R. S., Simons R., Losito B. D., Fiorito E., Miles M. A., Zelson M. Stress recovery during exposure to natural and urban environments. J. Environ. Psychol. 1991. No. 11. P. 201—230.
ECOLOGICAL AND MEDICAL-BIOLOGICAL SIGNIFICANCE OF LANDSCAPE AND RELIEF
I. N. Lykov, Ph. D. (Biology), Dr. Habil., Professor, Tsiolkovskiy Kaluga State University, Scientific advisor, Institute of Natural Science, Head of the Department of Botany, Microbiology and Ecology, [email protected];
N. B. Loboda, Ph. D. (Biology), Head of the Department of Biomedical Sciences Tsiolkovskiy Kaluga State University, [email protected] Kaluga, Russia
References
1. Lykov I. N., Shestakova G. A. Tehnogennye sistemy i ekologicheskij risk [Technogenic systems and environmental risk]. Moscow, Globus, 2005. 260 p. [in Russian]
2. Li Yang, Feng Qian, Doudou Zhao. Analysis of the modern residential district planning and design. Alexandria Engineering Journal. 2016. Vol. 55. No. 2. P. 1447-1454.
3. Bocharov V. L., Bugreeva M. N., Batov V. M. II Vserossijskaya nauchno-prakticheskaya konferenciya. Antropogennoe vozde-jstvie i zdorov'e cheloveka. Tez. dokl. "Ekologicheskie problemy malyh gorodov Rossii" (II All-Russian Scientific and Practical Conference. "Human impact and human health". Theses of reports. "Environmental problems of small cities of Russia"). Kaluga. 1995. P. 11-12. [in Russian]
№ 2 2019
15
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Ajzen I. Nature and operation of attitudes. Annual Review of Psychology. 2001. Vol. 52 (1). P. 27—58. Colin Ellard. Streets with no game. 2015. https://aeon.co/essays/why-boring-streets-make-pedestrians-stressed-and-unhappy Manjari Rai. Sustainable Urban Landscape Practices: A New Concept to Reduce Ecological Degradation. International Journal of Scientific & Engineering Research. 2016. Vol. 7. No. 12. P. 495—499.
Svein Age Kjos Johnsen, Leif W. Rydstedta. Active Use of the Natural Environment for Emotion Regulation. Europe's Journal of Psychology. 2013. Vol. 9 (4). P. 798—819.
Laura Menatti, Antonio Casado da Rocha. Landscape and Health: Connecting Psychology, Aesthetics, and Philosophy through the Concept of Affordance Front. Psychol. 2016. No. 7. P. 571.
Cross Butkus M. All health is local: biodiversity, ethics, and human health. Ethics Policy Environ. 2015. No. 18. P. 1—15. Nassauer J. I. Landscape as a medium and method for synthesis in urban ecological design. Landsc. Urban Plan. 2012. Vol. 106. P. 221—229.
Ward Thompson C. Linking landscape and health: the recurring theme. Landsc. Urban Plan. 2011. Vol. 99. P. 187—195. Ward Thompson C., Aspinall P., Roe J. Access to green space in disadvantaged urban communities: evidence of salutogenic effects based on biomarker and self-report measures of wellbeing. Proc. Soc. Behav. Sci. 2014. Vol. 153. P. 10—22. Terry Hartig, Richard Mitchell, Sjerp de Vries, Howard Frumkin. Nature and Health Review in Advance. Annu. Rev. Public Health. 2014. Vol. 35. P. 21—22. http://publhealth.annualreviews.org
Heft H. Affordances and the perception of landscape: an inquiry into environmental perception and aesthetics. Innovative Approaches to Researching Landscape and Health. 2010. P. 9—32.
Kuo M. How might contact nature promote human health? Promising mechanisms and a possible central pathway. Front. Psychol. 2015. No. 6. P. 1093.
Menatti L. Landscape as a common good: a philosophical and epistemological analysis. Q. Care. 2014. No. 6. P. 40—42. Shanahan D. F., Fuller R. A., Bush R., Lin B. B., Gaston K. J. The Health Benefits of Urban Nature. How much do we need? Bioscience. 2015. Vol. 65. P. 476—485.
Likvidirovat' razry'v v techenie zhizni odnogo pokoleniya. Soblyudenie principa spravedlivosti v zdravooxranenii putem vozdejstviya na social'ny'e determinanty' zdorov'ya. Zaklyuchitel'ny'j doklad Komissii po social'ny'm determinantam zdorov'ya. Zheneva, Vsemirnaya organizaciya zdravooxraneniya. [To eliminate the gap during the life of one generation. Compliance with the principle of equity in health care by addressing the social determinants of health. Final Report of the Commission on Social Determinants of Health. — Geneva, World Health Organization]. 2008. [in Russian] http://whqlib-doc.who.int/hq/2008/ WH0_IER_CSDH_08.1_rus.pdf
Social'ny'e determinanty' zdorov'ya. Vsemirnaya organizaciya zdravooxraneniya. Shest'desyat shestaya sessiya vsemirnoj as-samblei zdravooxraneniya. 11 marta 2013 g. Doklad Sekretariata. [Social determinants of health. World Health Organization. Sixty-sixth World Health Assembly. March 11, 2013 Secretariat Report]. [in Russian] http://docplayer.ru/41739070-Socialnye-determinanty-zdorovya.html
Ulrich R. S., Simons R., Losito B. D., Fiorito E., Miles M. A., Zelson M. Stress recovery during exposure to natural and urban environments. J. Environ. Psychol. 1991. No. 11. P. 201—230.
№ 2, 2019
