Реставрационная архитектурно-строительная экология Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

EARTH SCIENCES

РЕСТАВРАЦИОННАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ

ЭКОЛОГИЯ

Тетиор А.Н.

Россия, РГАУМСХА им. К.А. Тимирязева, г. Москва, профессор

RESTORATION ARCHITECTURAL-BUILDING ECOLOGY

Tetior A.

Russia, Moscow Agricultural Academy, professor

АННОТАЦИЯ

Реставрационная архитектурно-строительная экология направлена на решение проблем восстановления нарушенной природной среды и реконструкции объектов, не соответствующих положениям экологизации, с целью сохранения и восстановления природы и обеспечения высокого качества среды жизни человека. Для этого необходима экологизация мышления и деятельности строителей и жителей, экологическая реконструкция зданий и сооружений, экологическая реставрация нарушенных ландшафтов и их компонентов (флоры, фауны, почв, атмосферы, гидросферы, литосферы). Важнейшим направлением экологизации является принятие ограничений на потребление ресурсов, на техногенное освоение природных территорий, на выброс загрязнений, на вмешательства в естественную эволюцию, и пр. Экологическая реконструкция - это изменение параметров существующего неэкологического объекта с приведением его в соответствие требованиям экологизации, урбоэкологии, архитектурной и строительной экологии, экологическим постулатам. Экологическая реставрация нарушенного ландшафта - это возврат его компонентов в прежнее естественное или близкое к нему состояние. Но не все эти положения в полной мере технологически осуществимы.

ABSTRACT

Restoration architectural -building ecology is aimed at solving the problems of re-establishment of natural environment and reconstruction of objects that do not comply with the provisions, with a view to integrating environmental conservation and restoration of nature and ensure the quality of environment of human life. This requires the ecologization of the thinking and action of the builders and residents, the ecological reconstruction of buildings and structures, ecological restoration of disturbed landscapes and their components (flora, fauna, soil, atmosphere, hydrosphere, and lithosphere). The major direction of ecologization is the acceptance of restrictions on the consumption of resources, on technogenic development of natural territories, on emission of pollutants, on the intervention in the natural evolution, etc. Ecological reconstruction is modify settings of existing not ecologic objects with bringing it into conformity with the requirements of ecologization, urban ecology, architectural and construction ecology, ecological postulates. Ecological restoration of disturbed landscape is returning of its components in the old or close to its natural state. Not all these provisions fully technologically feasible.

Ключевые слова: экологическая реставрация; реставрационная экология; экологизация; экологические постулаты; экологические ограничения

Keywords: ecological restoration; restoration ecology; ecologization; environmental postulates; ecological restrictions

В [14] автором была обоснована необходимость эко-реконструкции планеты. Новая наука -реставрационная архитектурно-строительная экология [13] - содержит решения по восстановлению нарушенной природной среды и реконструкции энтропийных объектов, не соответствующих положениям экологизации, с целью сохранения и восстановления природы и обеспечения высокого качества среды жизни человека в городе. Для этого необходима экологизация мышления и деятельности всех участников процесса создания среды жизни и ее использования, введение экологических ограничений на потребление ресурсов и выброс загрязнений, экологическая реконструкция зданий и сооружений, экологическая реставрация нарушенных ландшафтов и их компонентов (флоры, фауны,

почв, атмосферы, гидросферы, литосферы). Экологическая реконструкция - это изменение параметров существующего неэкологического объекта с приведением его в состояние экологичности (соответствия требованиям экологизации, урбоэкологии, архитектурной и строительной экологии, экологическим постулатам). Экологическая реставрация нарушенного ландшафта - это возврат его компонентов в прежнее естественное или близкое к нему состояние. Экореконструкция и экореставрация должны осуществляться с использованием принципов восстановления природы, природоохранного законодательства, экологических законов. Восстановление и сохранение (экологическая реставрация) среды жизни человека и ее важнейшего ком-

понента - естественной природы - необычайно актуальны, так как в последние десятилетия XX века и в XXI веке выросли техногенные воздействия на природу, приведшие к локальным и глобальным загрязнениям и возникновению явных признаков глобального экологического кризиса [10]. В ходе истории человек использовал доступные материалы и самые привлекательные и подходящие ландшафты, вначале - для выживания и удовлетворения простейших биологических потребностей, затем - для создания объектов материальной культуры и для удовлетворения растущих потребностей [1- 5]. Взаимодействие человека с природой постепенно стало неравновесным, природа превратилась в «страдающую» сторону, как объект потребления и вместе с тем территория выбросов загрязнений. Непродолжительный период в развитии материальной культуры (последние 1,5 - 2 века) можно назвать техногенной революцией. Ее отличают от естественной эволюции изменения в характере взаимодействия человека и природы [10, 11]: -Быстрое изменение характера живого вещества, свойств биосферы. -Ускоренные локальные и глобальные технические преобразования естественных ландшафтов. Быстрый и неконтролируемый рост городов. -Нарушения и помехи в круговороте веществ. -Быстрое использование невозобновимых ресурсов. Приближение объема потребляемых ресурсов к биологической продуктивности планеты (рост «экологического следа»). -Быстрое изменение материального состава окружающей среды, резкое ускорение потоков веществ. -Введение в окружающую среду несвойственных ей продуктов - ксенобиотиков. Добавление тяжелых элементов, не свойственных среде. -Замена естественной среды и факторов жизни на искусственные. Вытеснение и гибель живой природы. Сокращение природных территорий и замена их преобразованными антропогенными территориями. -Глобальные климатические изменения. -Сокращение биоразнообразия, уничтожение видов. -Нарушения в экологических факторах среды. -Антропогенные нарушения в каналах информации и обратной связи. -Технологии манипуляции жизнью. Воздействия на генетическом уровне. Все эти факторы привели к возникновению концепции реставрации природы планеты, к ее возврату в прежнее состояние, бывшее до эпохи научно-технической революции.

Реставрационная архитектурно-строительная экология направлена на восстановление загрязненной нарушенной природы, экологизацию зданий и сооружений, для поддержания и сохранения высокого качества среды жизни. Чтобы обеспечить условия сохранения природы и среды жизни человека, необходима экологизация всей его деятельности. Экологизацию могут осуществлять только специалисты, обладающие экологическим мышлением. В состав экологизации входит экологическая реконструкция зданий и инженерных сооружений, экологическая реставрация загрязненных и разрушенных ландшафтов, их мелиорация (улучшение). Экореконструкция, экореставрация и экомелиора-

23_

ция должны осуществляться с использованием основных положений экологизации, с учетом природоохранного законодательства, экологических законов, правил и принципов. Экологическая реконструкция страны, городов, жилых зданий, производственных предприятий, энергокомплексов, сельскохозяйственных объектов, инфраструктуры и пр. должна сопровождаться экологической реставрацией входящих в эти объекты ландшафтов: целью является приближение природной среды к прежнему естественному, не загрязненному состоянию, и к достижению экологического равновесия между искусственными объектами и природной средой. В случае экореконструкции какого-либо объекта возврат природы к естественному прежнему состоянию может быть только частичен, например, после проведения мероприятий по экологизации объекта часть ранее освоенной территории будет возвращена в состояние «зеленой лужайки», загрязненная река будет очищена, и т.д. Целью экореконструкции является создание экологического поселения, завода, энергокомплекса и др. и восстановление прежнего естественного или близкого к нему состояния природы, а в итоге - повышение качества и создание условий для сохранения среды жизни.

Среда жизни - это динамичная социально-экологическая подсистема природных и антропогенных предметов и явлений, факторов материальной и духовной культуры, в том числе природно - техногенных, социально - психологических и социально - экономических, взаимодействующих между собой и с внутренней средой человека. В соответствии с этим определением в среду жизни входят естественная, культурная, и искусственная природа, социально - экономическая и социально-психологическая среды. Человек как вид может существовать и развиваться только в условиях здоровой природной среды жизни [6, 8]. Это положение делает актуальной задачу поддержания высококачественной среды жизни, ее экологического восстановления (реставрации). Реставрационная архитектурно-строительная экология включает экологическое восстановление (экологизацию) застроенной среды, в том числе загрязненной живой и неживой природы, и всех искусственных объектов.

Для описания восстановления состояния природы более подходящим является термин «реставрация», а для экологического преобразования застройки - «реконструкция»: реставрация - это восстановление прежнего состояния; реконструкция -это преобразование, перестройка. Эти мероприятия производятся совместно и неотделимы друг от друга. Экологическая реставрация - это комплекс мероприятий, направленный на восстановление естественной природной среды, предотвращение последующей деградации природы, и достижение оптимальных условий ее продолжительного сохранения.

Важнейшей частью восстановления и поддержания качества среды жизни является экологическая реставрация нарушенной неживой и живой

природы. Неживая природа является первичной, так как живая природа построена из атомов и молекул неживой. «Коридор» параметров поддержания жизни достаточно узок (температура, давление, состав воздуха, и пр.). Если условия для жизни на Земле исчезнут, исчезнет и жизнь. Поэтому реставрация и сохранение природы жизненно важны для сохранения человека. Отсюда возникла биология сохранения живой природы [7]. Задачей этой биологии является обеспечение долговременного сохранения всех биологических сообществ; экономические аспекты вторичны. Природоохранная этика, в том числе новая этика эмпатии, способствует формированию поведения человека, направленного на сохранение видов и их мест обитания [12]. Социальные науки (антропология, социология и география) являются основой формирования мышления людей, направленного на сохранение природных ресурсов и видов. Экологическая экономика обосновывает экономическую ценность биологического разнообразия. Экология экосистем и климатология изучают биологические и физические характеристики среды для прогноза ее реакций на нарушения

[7].

Исследования последних десятилетий показали, что необходимые для жизни на Земле условия созданы длительным (около 3,5 млрд. лет) и усложняющимся взаимодействием живых организмов. К этим условиям относится оптимальное соотношение газов в атмосфере, поглощение организмами избыточного СО2, регулирование температуры земной поверхности, нейтрализация усиленной радиации, предотвращение чрезмерного засоления вод мирового океана, и др. В многообразии жизни все взаимосвязано, исчезновение любого элемента биосферы может негативно повлиять на систему жизнеобеспечения. Поэтому все формы жизни на земле имеют самостоятельную ценность, как и вся природа [3, 6, 8, 10]. Как подчеркивает Ю. Одум, «... организмы постоянно изменяют физическую и химическую природу инертных веществ, отдавая в среду новые соединения и источники энергии. ... Организмы контролируют даже состав нашей атмосферы». Распространение биологического контроля на глобальный уровень стало основой гипотезы «ГЕИ», созданной Д. Лавлоком: вряд ли вначале на Земле появилась благоприятная атмосфера, а затем - живые организмы. Вероятно, живые организмы развивали и регулировали благоприятную для них геохимическую среду. Без живых организмов состав атмосферы Земли был бы близок к вене-рианскому, а температура на поверхности составляла бы около 2900 С. Все это свидетельствует об исключительно важной, жизнеобеспечивающей роли живых организмов и природы на Земле (и, следовательно, о необходимости их защиты и сохранения). В настоящее время в России (Кондратьев К.Я., Донченко В.К., Лосев К.С.) разработана теория биологической регуляции, согласно которой имеется порог устойчивости биосферы: биосфера способна компенсировать любые возмущения, вызываемые деятельностью человека, пока потребление продукции биоты человечеством не превышает 1%,

а остальные 99% тратятся на стабилизацию. Этот предел был нарушен в начале XX века, сейчас потребляется не менее 6-8% продукции биоты (следовательно, именно в начале прошлого века проявились первые признаки глобального экологического кризиса). Исследования экологического следа показывают гораздо большее потребление продукции биоты (см. ниже). Поэтому экологизация техносферы, - это очень важная для всей природы и для человека деятельность, направленная на выживание и природы, и человека. Гидросфера - прерывистая водная оболочка - исключительно важна для создания условий, обеспечивающих жизнь на Земле: для протекания биологических и биофизических процессов в организмах, для прохождения фотосинтеза и выделения водорода, для геологического преобразования планеты. Водяной пар в атмосфере фильтрует солнечную радиацию; вода на поверхности Земли смягчает действие высоких температур.

Возрастание масштабов практически неуправляемого разрушения природных комплексов и мест обитания видов растений и животных ведет к снижению численности все большего числа видов до уровня, ведущего к их исчезновению. Количество известных науке видов высших растений > 600 тыс., а животных ~ 2 млн. Общее количество видов животных составляет, возможно, не менее 10 ... 30 млн. При этом значительная часть видов многочисленных и разнообразных классов (круглые черви, паукообразные, насекомые, обитатели недостаточно изученных тропических лесов и др.), до сих пор не известны науке. Поэтому речь идет о необходимости предотвращения вымирания миллионов видов. Целесообразно сохранение больших, богатых видами экосистем, в составе которых сохранятся все входящие в них виды. Одно из направлений сохранения видового разнообразия жизни - создание территорий - заповедников, на которых частично или полностью запрещается хозяйственная деятельность, а присутствие людей ограничивается штатом охраны и исследователей. Возможны охраняемые территории - заказники, на которых разрешаются некоторые формы деятельности, например, сельское хозяйство, и запрещаются другие - охота, лесозаготовки и пр. Остановить вымирание видов, создавая большие новые заповедники, можно, если изъять из хозяйственного использования и перевести на режим строгой охраны от 30 до 40% территории суши [7]. Но это - практически невыполнимое мероприятие.

В основе реставрационной биологии [7] лежат биологические и этические нормы: 1. Нужно сохранить разнообразие видов и биологических сообществ. 2. Нужно предотвратить преждевременное вымирание популяций и видов. 3. Нужно сохранить богатство экологических связей. 4. Естественная эволюция должна продолжаться. 5. Сохранение биологического разнообразия - центральная задача биологии сохранения живой природы. Биологическое разнообразие имеет самостоятельную ценность. По определению, данному Всемирным фондом дикой природы, биологическое разнообразие -

это «все многообразие форм жизни на земле, миллионов видов растений, животных, микроорганизмов с их наборами генов и сложных экосистем, образующих живую природу». Биологическое разнообразие рассматривают на трех уровнях: на видовом уровне (весь набор видов на Земле); генетическое внутривидовое разнообразие; разнообразие биологических сообществ, видов, экосистем, сформированных сообществами и взаимодействия между этими уровнями. Важна охрана ключевых видов и ресурсов. Число видов в отдельном сообществе обычно описывается как богатство видов или «альфа-разнообразие». Термин «бета-разнообразие» выражает степень изменения видового состава по географическому градиенту. «Гамма-разнообразие» учитывает число видов на большой территории или континенте [7].

Наиболее богаты видами тропические влажные леса, коралловые рифы, обширные тропические озера и глубоководные моря. С момента возникновения жизни видовое разнообразие на Земле постепенно увеличивалось, но увеличение не было равномерным. Оно сопровождалось периодами с высокими темпами видообразования, на смену которым приходили периоды с низкой скоростью изменений; оно прерывалось пятью периодами массовых вымираний. Самое массовое вымирание произошло в конце Пермского периода, 250 млн лет назад, когда по приблизительным оценкам вымерло 77-96% всех видов морских животных. Сейчас природа находится в начале шестого плейстоценового всплеска вымирания, впервые характеризующегося сокращением видов из-за воздействия человека ввиду утраты местообитаний, чрезмерной эксплуатации и влияния инвазивных видов (рис. 1).

Скорости вымирания и видообразования различны: видообразование, как правило, медленный процесс, идущий через постепенное накопление мутаций и сдвиги в частотах аллелей в течение тысяч или миллионов лет. Сейчас темпы вымирания в 100.. .1000 раз превышают темпы предшествующих эпох. Этот современный всплеск вымирания, иногда называемый шестым вымиранием, обусловлен деятельностью человека; утрата видов носит беспрецедентный, уникальный и необратимый характер. Причины, ведущие к разрушению окружающей среды, часто носят экономический характер; решение проблем должно включать экономический анализ. Ценность биоразнообразия и природных ресурсов - сложная проблема, она определяется множеством экономических и этических факторов. Основная ценность - сохранение природы, естественной эволюции, и жизни на Земле. Цель экологической экономики состоит в разработке методов

оценки составляющих биологического разнообразия. Потребительская ценность относится к продуктам, которые потребляются на месте. Люди получают значительную долю необходимых им для жизни продуктов из окружающей среды. Косвенная экономическая ценность связана с естественными природными процессами, которые приносят экономическую выгоду без изъятия продукта и нарушения экосистем. Непотребительская ценность состоит в том, что биологические сообщества создают разнообразие ценностей, которые не потребляются в процессе их использования. Среди них предотвращение наводнений и эрозии почв, очистка воды, места отдыха на природе. Способность растений и водорослей к фотосинтезу позволяет аккумулировать энергию солнца. Растительность является основой пищевых цепей, ведущих ко всем животным продуктам, потребляемым человеком. До 80-100% продуктивности суши сейчас прямо или косвенно используется человеком. Сведение растительности, вырубка леса, пожары ведут к уменьшению биомассы растений и к ухудшению состояния животного сообщества (включая человека). В последние годы во всем мире крупные города сталкиваются с проблемой нехватки запасов питьевой и технической воды для промышленного и ирригационного использования. Стоимость очистки воды столь велика, что защита водосборных площадей становится приоритетным направлением и позволяет правильно оценивать ценность экосистем. Сообщества растений важны для смягчения климата на местном, региональном или глобальном уровнях. Деревья важны для защиты от ветра и как средство снижения тепловых потерь зданий в холодном климате. Испарение растений возвращает воду в атмосферу, откуда она возвращается на землю в виде дождя. Биологические сообщества могут способствовать разложению и связыванию загрязняющих веществ, представленных тяжелыми металлами, пестицидами и нечистотами, спускаемыми в воду в процессе деятельности человека. Ценность водных биологических сообществ в процессе очистки воды, создания и сохранения питательных веществ была оценена приблизительно в 18 трлн долл. в год [7]. Благодаря взаимосвязи в биологических сообществах между деревьями, злаками, почвенными грибами, и бактериями, растения обеспечиваются питательными веществами, поступающими при разложении мертвых растений и животных. Это позволяет миллионы лет сохранять круговорот веществ в природе, поддерживающий жизнь.

Период

Миллионы лет назад

Четвертичный : 0 0' -Третичный

- м

Меловой

и

Юрский

- 1Ни -

Триаесовый

Г 250

Пермский

КарбоНШЫЙ

- 345 -

Девоновый

СИПурИЙСГОЙ ОрДОЕИКСККЙ

= 500 -

Кембрийский

Современный шестой этап массового вымирания видов (антропогенный)

Группы, гсодвергишееимассовому вымиранию

Вымирание „ _

с- ■ Плейстоцен: крупные млекопитающие н

птицы; пресноводные беспозвоночные

Вымирание

ЩмгщаВШ

Мел: рептилии Динозавры); многие морские виды, включая многих форамннифер и моллюсков

Триас: 35% семейств, жнвотнйгх; Включая регпилий и морских моллюсков

Вымирание ЛЮКК.,,,

"Пермь: 50% семотств животных, включая более

95% морских видов; многие деревья, амфибии, большинство бриозой и брзхиопод, все трилобиты.

Вымираниег девок: 30% семейств животных, включая бесчелюстных н панцирныхрыб и многих трило битов

_Вымир ание-

Дй^ЙНа^ТО^ЦЙ: ;Щр г.'. § 17 Т ельнОЁ количество Живущих групп

Ордовик: 50% семейств животных, включая МНОГИХ трилобитов

Рис. 1. Этапы массового вымирания видов

Природа имеет образовательную и научную ценность. Отдельная ценность природы - рекреация, туризм, и пр. Многие книги, журналы, телевизионные программы, компьютерные материалы и фильмы, создаваемые с образовательной или развлекательной целью, основаны на сюжетах, почерпнутых в природе. Виды, которые особенно чувствительны к токсичным веществам, могут служить индикаторами состояния окружающей среды. Ценность видов заключается в том, что они потенциально могут принести человечеству пользу в будущем.

Особо выразительные виды живой природы («харизматическая мегафауна»), представленные крупными животными - львами, тиграми, слонами, бизонами, птицами, и др., - привлекают внимание и оказывают сильное воздействие на человека. Комплексный подход к защите биологического разнообразия и улучшения жизни человечества, осуществляемый через систему законов, правил, этических норм, мониторинга среды, должен изменить фундаментальные ценности общества. Сохранение видов не зависит от их экономической ценности. Здесь интересны концепции глубокой экологии.

Глубокая экология начинается с предпосылки, что все виды ценны, и человек не имеет права уменьшать это богатство; • Каждый вид имеет право на существование. Каждый вид ценен сам по себе, независимо от потребности человека. • Все виды взаимозависимы. Виды как части естественных сообществ взаимодействуют сложным образом. Потеря одного вида может иметь далеко идущие последствия для других видов сообщества. • Люди несут ответственность перед будущими поколениями. С этической точки зрения, если человек истощает природные ресурсы Земли и становится причиной вымирания видов, то будущие поколения людей должны будут за это заплатить ценой более низкого уровня и качества жизни. • Забота об охране природы не освобождает от необходимости

заботы о человеческой жизни. Понимание сложности естественного мира заставляет человека уважать и защищать всю жизнь в ее многочисленных формах. • Природа имеет духовную и эстетическую ценность, превосходящую ее экономическую ценность. • Биологическое разнообразие необходимо для определения происхождения жизни. Так, если исчезнут ближайшие родственники человека -крупные обезьяны - будут потеряны ключи к пониманию эволюции человека. Поскольку человеческая деятельность нарушает биологическое разнообразие, то существующие политические, экономические, технологические и идеологические структуры должны измениться с помощью экологизации мышления и деятельности [11, 12].

Одно из направлений реставрации живой природы - восстановление плейстоценовой мегафа-уны путем создания территорий, на которых будет осуществлено максимально полное восстановление природных экосистем в том виде, в котором они существовали до массового вымирания мегафауны в позднем плейстоцене (сторонники восстановления плейстоценовой мегафауны придерживаются антропогенной гипотезы вымирания). Целями восстановления плейстоценовой мегафауны (в национальных парках или на незаселенных людьми территориях) является сохранение редких видов животных в естественной среде обитания, на территории их прежнего «плейстоценового» ареала, а также за счет замены исчезнувших видов уцелевшими родственными видами, занимающими сходную экологическую нишу. Воссоздание плейстоценовых биоценозов предлагается осуществлять путем реинтродукции (повторной интродукции -переселения особей какого-либо вида животных и растений за пределы естественного ареала в новые для них места обитания). Интродукция - процесс введения в экосистему чуждых ей видов. Интроду-цированный, или чужеродный вид - некоренной, несвойственный для данной территории, завезенный на новое место в результате человеческой деятельности. Процесс адаптации вида на новом месте

к новым экологическим условиям называется акклиматизацией. Интродуцированные виды могут изменить сложившуюся экосистему и стать причиной сокращения или вымирания отдельных видов местной флоры и фауны.

15 - 20 тысяч лет назад крупные животные обитали в большом количестве в приполярных и умеренных областях Евразии. Животный мир составляли мамонты и носороги, десятки видов травоядных - диких быков, лошадей, оленей, антилоп, верблюдов, много видов крупных хищников. Суровый климат ледникового периода не был препятствием для изобилия зверей и птиц - в климатическом поясе, занятом болотистой тундрой или лесотундрой, в те времена простирались тундростепи - арктический эквивалент современной африканской саванны. Миллионные стада животных съедали, вытаптывали и удобряли землю, создавая условия для роста трав. При постоянной «стрижке» трав копытными, лишь быстрорастущие и устойчивые к вытаптыванию степные травы (в первую очередь злаки), выдерживали конкуренцию; медленно растущие виды не успевали восстанавливать съеденную и вытоптанную животными надземную часть. Росту трав способствовала богатая почва; хотя в холодном климате отмершая растительность не разлагается, существовавшая в тундростепях высокая плотность травоядных поддерживала плодородие, не позволяя органическим веществам выпасть из круговорота и уйти в вечную мерзлоту. Кроме того, при трамбовке почвы копытными, происходило уплотнение верхнего плодородного слоя

земли, благодаря чему почва лучше удерживала от вымывания питательные вещества. Это также способствовало произрастанию луговых и степных растений.

Травы могли расти лишь в короткий теплый сезон, но при этом у растений не было недостатка во влаге (таявшая вечная мерзлота снабжала корни растений водой), и солнечных лучах (так как световой день летом в приполярных областях длиннее, чем в тропиках, то энергия солнечного излучения на единицу площади на севере в теплый сезон соответственно выше). Современный исследователь С.А. Зимов разрабатывает способы реинтродукции крупных животных, характерных для фауны тунд-ростепей, в северные лесостепи.

Задачи и способы реставрационной экологии можно разделить на общие, имеющие широкий глобальный характер, и на специальные, касающиеся сохранения популяций. Общие задачи связаны с введением добровольных ограничений на применяемые технологии, на использование ресурсов планеты, на объем выброса загрязнений и их состав (табл. 1). Если эти задачи начать решать комплексно, тогда возможным и желательным результатом будет постепенный возврат природы планеты к состоянию, которое было до научно-технической революции. Но на пути решения лежат многие трудности, связанные как с необходимостью привития нового экологического мышления, так и с разработкой принципиально новых технологий.

Таблица 1

Ограничения на технологии, на использование ресурсов, на загрязнения

№ Ограничение Обоснование ограничения Современное состояние

1 Исключение энтропийных технологий в большинстве отраслей деятельности Эти технологии построены на использовании невозобновимых ресурсов и выбросе не перерабатываемых загрязнений Большинство технологий имеют энтропийный характер. Нужны негэнтропийные технологии

2 % техногенного освоения природной территории планеты Не более 40%; 60% должны остаться в природном состоянии или быть восстановлены Освоено значительно более 40% природных территорий

3 Сокращение потребления невозобновимых ресурсов Объем невозобновимых ресурсов сокращается, отдельные ресурсы близки к исчерпанию Большинство ископаемых ресурсов потребляется исто-щительно

4 Потребление биологических ресурсов планеты человеком Должно быть менее объема, производимого природой планеты; объем нужно уточнить Объем потребления, вероятно, более биологической продуктивности

5 Снижение объема выброса техногенных загрязнений Должен соответствовать объему усваиваемых и перерабатываемых природой загрязнений Объем выброса загрязнений выше допустимого усваиваемого объема

6 Оптимизация состава техногенных загрязнений Не должно быть не усваиваемых загрязнений; они должны быть подобны природным Значительный объем загрязнений составляют не усваиваемые природой

7 Оптимизация численности человечества Она должна быть ниже предела, который «выдерживает» природа планеты без гибели Численность растет без ее обоснования; это вносит сложности в развитие

8 Ограничение мощности оружия Мощность оружия не должна позволять уничтожить жизнь на планете Запасы ядерного оружия позволяют уничтожить жизнь на планете

9 Ограничения на вмешательство в естественную эволюцию Техногенные вмешательства в процесс эволюции недопустимы Многими действиями человек вмешивается в процесс эволюции

Известны следующие неравнозначные принципы сохранения живой природы (популяций) вне и внутри естественных территорий [9], связанные с решением проблем реставрационной архитектурно-строительной экологии:

1. Организменный принцип; сохранение вне естественных территорий (ех^ки). Содержание и разведение организмов в неволе - в питомниках, зоопарках, ботанических садах, с воспроизводством как естественным, так и искусственным путями. Хранение генетических материалов (гамет, зигот, соматических клеток, зародышей) в низкотемпературных банках, в банках клеточных и тканевых культур, в банках семян. Введение видов в культуру может ослабить техногенное влияние на природные популяции. Этот принцип позволяет сохранить лишь часть генетического разнообразия природных популяций. Генетическое разнообразие популяций организмов, восстановленных из сохраненных в неволе или в криобанках, будет основано лишь на тех генах, которыми обладали особи-основатели.

Организменный принцип может рассматриваться как реальный, когда исчерпаны резервы сохранения естественных популяций вида; если невозможно исключить угрожающие виду факторы; при критически низкой общей численности, и высокой вероятности случайного исчезновения вида (популяции); при сильных нарушениях генетической структуры популяций (включая снижение генетического разнообразия); при отсутствии самовосстановления популяции, необходимости искусственного воспроизводства.

Одной из новых форм организменного принципа является создание искусственных мест обитания видов в городе: например, расселение хищных птиц на вершинах небоскребов, устройство искусственных подводных «скворечников» для молоди морских животных в прибрежной зоне, устройство скворечников на стенах зданий для небольших птиц, и т.д. [12].

2. Популяционный принцип; способ сохранения на естественных территориях (ш-БЙи). Популяции представляют собой форму существования вида, являются элементарной единицей эволюционного процесса и обладают уникальным генофондом. Решаемые задачи: сохранение или восстановление численности и ареала природных популяций, достаточных для их устойчивого существования и использования; сохранение внутрипопуляционного генетического разнообразия; сохранение разнообразия структуры популяции. Численность популяции имеет важнейшее значение. Сокращение численности повышает вероятность случайного вымирания популяции и сопровождается сокращением внутрипопуляционного генетического разнообразия. Генетическое разнообразие, этолого-социаль-ная, пространственная, возрастная и половая структуры популяции определяют ее устойчивость, способность к адаптации и к выживанию в изменяющихся условиях среды. Важнейшее усло-

вие долговременного сохранения популяции - сохранение или реставрация типичной природной среды обитания.

Необходимо планирование промысла популяций эксплуатируемых видов; при этом нужно учитывать задачи поддержания численности популяции на устойчивом уровне и сохранения ее генетической и других структур. Последнее обеспечивается учетом не только объема добычи, но и качественной структуры (соотношение полов, возрастов, размеров и т.п.) изымаемой части популяции. Сохранение генетического разнообразия популяций и их структуры должно быть необходимым условием любых форм не истощительной эксплуатации природных популяций.

Актуально сохранение и восстановление среды обитания, реставрация биотопов. Это имеет важное значение в регионах с высокой интенсивностью хозяйственной деятельности. Сокращение местообитаний - одна из основных причин исчезновения природных популяций. Иногда для поддержания и сохранения исчезающей популяции бывает необходимо и достаточно восстановить типичную для нее среду обитания, реставрировать исчезнувшие биотопы, необходимые для популяции. Охрана популяций на особо охраняемых природных территориях (ООПТ) является одним из методов сохранения малочисленных или исчезающих популяций, в том числе включенных в Красную книгу РФ. В ряде случаев для сохранения конкретных популяций может быть необходима организация специальных ООПТ.

Искусственное воспроизводство природных популяций - важный метод поддержания и восстановления популяций редких и исчезающих видов, находящихся в критическом состоянии. Однако при частичном, а тем более полном переходе на искусственное воспроизводство нарушаются естественные механизмы формирования генетической структуры популяции, ее генофонд обедняется. Необходимо стремиться к восстановлению естественной системы воспроизводства природной популяции.

3. Видовой принцип. Вид - наименьшая генетически закрытая система, обладающая неповторимым генофондом; вид представляет собой, как правило, систему взаимосвязанных локальных популяций, внутривидовых форм и подвидов. Решаемые задачи: сохранение численности и ареалов видов; сохранение пространственно-генетической популя-ционной структуры вида; сохранение разнообразия популяций, внутривидовых форм и подвидов.

Сохранение популяционной структуры вида -необходимое условие его устойчивого существования и не истощительного использования. Локальные популяции, внутривидовые формы и подвиды являются носителями уникальных адаптаций вида к условиям среды. Для поддержания пространственно-генетической структуры вида необходимо сохранение той степени изоляции популяций и форм, которая характерна для ненарушенных природных популяций. Губительны как усиление изо-

ляции популяций и форм, так и исключение природных барьеров между ними, искусственное смешивание.

Способы сохранения: сохранение редких и исчезающих видов, контроль состояния других неэкс-плуатируемых видов; сохранение не только общей численности и ареала вида, но и поддержание его популяционной структуры; регламентирование промысла эксплуатируемых видов (при планировании промысла необходимо учитывать задачи поддержания его численности на устойчивом уровне), и пространственно-генетической популяционной структуры вида; сохранение и восстановление среды обитания видов, реконструкция биотопов; сохранение и восстановление среды обитания в регионах с высокой интенсивностью хозяйственной деятельности; реконструкция биотопов при утрате некоторых специфических стаций вида (например, мест размножения или зимовки), а также при воссоздании утраченных популяций вида; охрана видов на ООПТ; реакклиматизация (повторная акклиматизация) видов, воссоздание утраченных популяций.

4. Биоценотический принцип. Виды в природе существуют в тесной функциональной связи с другими видами, в форме сообществ организмов. Решаемые задачи: сохранение и восстановление сообществ; сохранение видового разнообразия сообществ и разнообразия функционально -ценотических комплексов; поддержание естественных процессов формирования состава и структуры сообществ. Разнообразие видов определяет сложность сообщества и структуру ценотических связей. Исчезновение отдельных видов и сокращение видового разнообразия ведет к деградации и разрушению сообщества. Внедрение в сообщество посторонних видов как в результате их интродукции человеком, так и при самостоятельном расселении также нарушает структуру природных сообществ. Полноценное и долговременное сохранение сообществ возможно только при сохранении присущего им разнообразия видов. Нормальное существование и развитие систем биоценотического уровня предполагает закономерную смену сукцессионных стадий.

Способы сохранения: контроль антропогенной нагрузки на сообщества (осуществляется различными мерами экологического контроля); сокращение антропогенной нагрузки на биоценозы до уровня, соответствующего способности сообщества к самовосстановлению; контроль состава и структуры сообществ (для устойчивого существования сообществ необходимо сохранение их видового состава, включая характерное соотношение численности разных видов, а также структуры це-нотических связей с учетом их динамического характера); реинтродукция исчезнувших из биоценоза видов; контроль саморасселения и акклиматизации чужеродных видов; реставрация сообществ и биоценозов. Восстановить природный биоценоз полностью в прежнем виде практически невозможно. Кроме того, реставрация требует больших затрат ресурсов. В силу всего этого приоритетной

29

должна считаться сложная задача сохранения существующих биоценозов.

5. Экосистемный принцип. Совокупность функционально взаимосвязанных организмов (биоценоз) и абиотических компонентов среды, в которой они существуют (биотоп) составляют единую систему (экосистему). Биогеоценоз является эво-люционно сложившейся, минимальной устойчивой экосистемой с полным набором экологических компонентов. Решаемые задачи: сохранение и восстановление природных экосистем; сохранение и восстановление биотопов; полноценное и долговременное сохранение видов и сообществ организмов в составе природных экосистем, при сохранении типичной для них абиотической среды. Без сохранения разнообразия почв невозможно сохранения биоразнообразия этих экосистем.

Способы сохранения: экологический контроль использования территорий и акваторий (сохранение и восстановление абиотической среды (биотопов); создание ООПТ с разным режимом охраны (режим охраны ООПТ может предусматривать специальные меры по сохранению абиотической среды, например, запрет тех или иных типов физического или химического воздействия, охрана уникальных абиотических компонентов среды (водопады, ключи, и др.); восстановление биотопов как условие восстановления биоценозов и экосистем в целом (очистка от загрязнений, рекультивация наземных биотопов, мелиорация водоемов и др.); реставрация экосистем.

6. Территориальный принцип. Территориально-сопряженный комплекс экосистем формируется в пределах территории, имеющей единую историю развития, и состоит из взаимосвязанных экосистем. Решаемые задачи: сохранение территориальных комплексов экосистем; сохранение разнообразия природных экосистем (биогеоценозов, биогидроценозов) и их взаимосвязи в пределах территориального комплекса.

Способы сохранения: территориальное планирование с учетом задачи сохранения биоразнообразия; планирование социально-экономического развития территорий (например, определение места строительства объектов, включая дороги и другие линейные сооружения) должно осуществляться с учетом необходимости сохранения биоразнообразия (разнообразия видов, разнообразия экосистем и сохранения целостности территориально-сопряженных комплексов экосистем) на этой территории; планирование мер по сохранению и устойчивому использованию биоразнообразия в пределах экорегионов или бассейнов; планирование любых управляющих воздействий, направленных на биологические системы с учетом их масштабов и целостности; создание ООПТ с разным режимом охраны и развитие их сети; в пределах крупных ООПТ сохраняются комплексы экосистем; мелкие ООПТ сохраняют отдельные экосистемы или их элементы (например, памятники природы). Взаимосвязь сохраняемых на ООПТ природных экосистем и их элементов должна обеспечиваться посредством экологических коридоров. Сеть ООПТ

должна сохранять разнообразие экосистем на территории и обеспечивать целостность территориально-сопряженных комплексов экосистем.

7. Биосферный принцип. Разнообразие видов и экосистем обеспечивает поддержание биосферных процессов и функционирование биосферы как единой системы. Решаемые задачи: сохранение глобальной экосистемы (биосферы); сохранение глобального видового разнообразия; сохранение глобального разнообразия экосистем. Непрерывность живого покрова планеты и его глобальная устойчивость обеспечиваются разнообразием видов, биоценозов и экосистем. Деятельность человека приводит к сокращению глобального разнообразия: сокращается площадь природных экосистем, уничтожаются целые их типы, исчезают виды живых организмов. Это подрывает возможности живого покрова Земли выполнять свои биосферные функции.

Способы сохранения: разработка и реализация глобальной и национальных стратегий по сохранению биоразнообразия (конвенция по биоразнообразию Рио-де-Жанейро, 1992г. положила начало созданию глобальной системы сохранения биоразнообразия); в рамках Конвенции ведется работа по международной координации принципов и подходов к сохранению биоразнообразия; разработка и выполнение международных программ по исследованию и сохранению отдельных типов природных систем и видов организмов. Такие международные программы в первую очередь должны быть ориентированы на наиболее важные для сохранения глобального биоразнообразия объекты. Они могут иметь как глобальный, так и региональный уровень. Список редких и исчезающих видов животных и растений МСОП призван определять наиболее уязвимые в глобальном масштабе виды живых организмов. В него (1996 г.) включено 5205 видов животных (1891 вид беспозвоночных и 3314 вида позвоночных), 129 из которых обитают на территории России (6 видов беспозвоночных и 123 вида позвоночных). Развивается глобальная сеть ООПТ, включая биосферные заповедники. В глобальную сеть объединено 368 биосферных заповедников в 91 стране, 21 из них - в России.

В условиях глобального экологического кризиса рядом ученых была высказана мысль о том, что основным способом сохранения биологического разнообразия нашей планеты является создание особо охраняемых природных территорий и объектов (ООПТ). В действительности способов сохранения биоразнообразия значительно больше, и безусловно лучшим является сохранение экологически обоснованного объема земель в природном состоянии. Как самостоятельная категория земли ООПТ были выделены в Земельном кодексе РСФСР 1991г., что объясняется их возросшим социально-экономическим значением, ухудшившейся экологической обстановкой, необходимостью усиления охраны окружающей среды правовыми и иными средствами. В течение XX века была

сформирована развитая система ООПТ, призванная защитить и сохранить уникальные природные комплексы в процессе развития промышленности, сельского хозяйства и других видов антропогенных воздействий. По законодательству РФ особо охраняемыми природными территориями и объектами признаются участки земли, водной поверхности и воздушного пространства над ними, где располагаются природные комплексы и объекты, имеющие особое природоохранное, научное, культурное, эстетическое, рекреационное и оздоровительное значение, изъятые решениями органов государственной власти полностью или частично из хозяйственного использования, для которых установлен режим особой охраны.

Формирование сети ООПТ включает следующие этапы: • Развитие сетей особо охраняемых природных территорий, территорий традиционного природопользования. • Приоритетное расширение системы особо охраняемых природных территорий в зоне степей. • Приоритетное увеличение представленности в системе особо охраняемых территорий пресноводных и морских экосистем. • Расширение функционального разнообразия типов особо охраняемых территорий, в том числе: - территорий традиционного природопользования и территорий проживания коренных малочисленных народов, ведущих традиционное хозяйство в соответствии с экологической емкостью экосистем; - территорий ненарушенных лесов как резерватов биоразнообразия климаксовых лесных сообществ; - территорий для сохранения ценных почвенных объектов; -водно-болотных угодий международного значения; - территорий для сохранения исторически ценных и экологически сбалансированных историко-культурных комплексов и ландшафтов; - территорий для сохранения особо ценных локальных объектов биоразнообразия (колоний птиц, нерестилищ, и т.п.); - территорий, резервируемых для перспективной организации на них особо охраняемых природных или других территорий; • Использование дифференцированного подхода к планированию системы особо охраняемых природных территорий в зависимости от степени антропогенной трансформации региона. В сильно измененных регионах, где сохранились лишь разрозненные участки природных экосистем, необходима организация «экологических коридоров», связывающих мелкие особо охраняемые природные территории в единую систему. В регионах, слабо освоенные человеком необходимо планировать оптимальную пространственную структуру освоения этих регионов человеком («коридоры проникновения»), с тем, чтобы наиболее ценные объекты биоразнообразия оставались нетронутыми. Таким образом, реставрационная экология - комплексная наука, включающая в себя экологию, биологию, экологизацию мышления и деятельности, экологическую этику, экологизацию техники и технологий, экологизацию потребностей человека [13] (табл. 2).

Таблица 2

Структура реставрационной экологии [13]

Природа Общество, человек Техника, технологии

Экологизация мышления и деятельности человека с целью поисков решения:

проблем экологической реставрации природы поселений, стран, планеты социально-экономических, социально-психологических и др. проблем общества проблем экологической реконструкции, экологизации искусственных объектов

Нал] )авления исследований, поисков решений

Глобальная экология. История и проблемы взаимодействия человечества и поселений с природой Социальная экология. Экология человека. Экологическая психология, философия, этика. Этика эмпатии Энтропийные и негэнтропийные технологии, направления экологизации техники и технологий

Метаболизм в природе. Пути достижения экологического равновесия Упругость социально-экологической системы. Права и обязанности жителей Экологизация инфраструктуры и среды жизни. Борьба с расползанием городов

Глобальные экологические (природные) проблемы. Кризис -следствие проблем Понимание роли городов в возникновении глобального экологического кризиса Экологизация урбанистических и архитектурно-строительных решений

Создание устойчивых ландшафтов. Фитомелиорация. Перма-культура Учет экологических учений - глубокой экологии, инвайронмента-лизма, и др. Роль экологического строительства. Полифункциональность в строительстве

Экологическая реконструкция городов. Возможности экологической реставрации ландшафтов Экологическое законодательство РФ. Экологические постулаты. Экология и религия Разработки в экологической архитектуре, архитектурной физике. Ландшафтная архитектура

Учет постулатов о «мягком» управлении природой. Охрана природы «Повестка дня 21 века». Повестка дня «Устойчивое строительство» Экологический город. Экологическая комфортность, гармония и красота города

Пределы использования возобновимых и невозобновимых ресурсов Международные соглашения, экологические организации и движения Экологические материалы и методы строительства. Экономия ресурсов

Изучение пределов допустимого освоения облесенных территорий, почвенно-растительного слоя «Равное природное пространство». «Экологический след». Экологизация потребностей Оценка цикла жизни. Потоки материалов и энергии в городах. Экологическая надежность и безопасность

Выявление пределов использования ресурсов живой природы планеты Гармонизация взаимоотношений между обществом и природой Применение энергоактивных, «нулевых» и «интеллектуальных» зданий

Выявление пределов «освоения» атмосферы, гидросферы, литосферы, биосферы Гармонизация взаимоотношений внутри общества, между людьми, городами, странами Применение архитектурного разнообразия, сенсорной экологии, бионики. фрактальной архитектуры

Выявление пределов вмешательства человека в ближнее и дальнее космическое пространство Решение проблем роста степени искусственности среды и жизни на планете, возврат к естественности Индикаторы позитивного развития. Экомониторинг. Эко - паспортизация, сертификация, экспертиза

Переход к поиску решения проблем создания негэнтропийной техники и технологий

Заключение. Реставрационная архитектурно-строительная экология направлена на решение проблем восстановления нарушенной природной среды и экологической реконструкции всех искусственных энтропийных объектов. Для этого необходима экологизация мышления и деятельности строителей и жителей, экологическая реконструкция зданий и сооружений, экологическая реставрация нарушенных ландшафтов и их компонентов (флоры, фауны, почв, атмосферы, гидросферы, литосферы). Важнейшим направлением экологизации является принятие ограничений на потребление ресурсов, на техногенное освоение природных территорий, на выброс загрязнений, на вмешательства в естественную эволюцию, и пр.

Литература

1. Владимиров В.В. Расселение и экология. -М.: С.- И., 1996. - 392 с.

2. Исаченко А.Г., Шляпников А.В. Ландшафты. - М.: Мысль, 1989. - 504 с.

3. Лисичкин В.А., Шелепин Л.А., Боев Б.В. Закат цивилизации или движение к ноосфере. - М.: ИЦ - ГАРАНТ, 1997. - 345 с.

4. Медоуз Д.Х., Медоуз Д.Л., Рандерс Й. За пределами роста. - М.: «Прогресс», 1994. - 304 с.

5. Моисеев Н.Н. Судьба цивилизации. Путь разума. - М.: изд-во МНЭПУ, 1998. - 228 с.

6. Одум Ю. Экология. - М.: Мир, 1986. - т.1, 2. - 328с., 376 с.

7. Примак Р. Основы сохранения биоразнообразия / Пер. с англ. М.: Издательство Научного и учебно-методического центра, 2002. - 256 с.

8. Реймерс Н.Ф. Природопользование. - М.: «Мысль», 1990. - 639 с.

9. Сайт «Лекции.Орг.» категория Экология. 2017.

10. Тетиор А.Н. Антропогенная эволюция. -ФРГ: Ра1шапиш, 2016. - 426 с.

11. Тетиор А.Н. Архитектурно-строительная экология. - М.: РЭФИА, 2000. - 418 с.

12. Тетиор А. Н. Экологическая инфраструктура. - М.: РГАУ-МСХА, 2014 - 444 с.

13. Тетиор А.Н. Реставрационная архитектурно-строительная экология. М.: РГАУ-МСХА, 2017. - 168 с.

14. Тетиор А.Н. «Д-р Стивен Хокинг, Вы не правы: необходима эко-реставрация планеты, а не бегство с Земли»: ж-л «Austria Science», 2017, №5, с.58-63.