Устойчивый экосистемный дизайн: предпосылки и подходы. Книга 1

Фоменко Георгий Анатольевич

Устойчивый 
экосистемный дизайн: 
предпосылки и подходы

Книга 1

(Модули 1-3)

Рекомендовано Ученым советом Государственной академии 
промышленного менеджмента имени Н.П. Пастухова 
в качестве учебно-методического пособия для подготовки 
и переподготовки специалистов территориального управления 
(Master of Business Administration) и инженерных строительных 
специальностей и направлений подготовки

2021

Серия «Планирование и проектирование 
пространственного развития»

УДК 502:911.8
ББК 20.18
Ф76

Рецензенты:

Аниськина Н.Н., кандидат технических наук, ректор Государственной 
академии промышленного менеджмента им. Н.П. Пастухова;

Институт инженеров строительства и транспорта 
Ярославского государственного технического университета, директор – 
Игнатьев А.А, кандидат технических наук

Фоменко Г.А.
Устойчивый экосистемный дизайн: предпосылки и подходы: учебнометодическое пособие. – Ярославль: НПО «Институт устойчивых инноваций», 2021. – 
216 с. – (Серия «Планирование и проектирование пространственного развития»).

ISBN 978-5-902637-30-1

Книга открывает серию публикаций, посвященных реализации концепции устойчивого развития в пространственном планировании и проектировании, в программно-целевом управлении 
территориями. Первая книга посвящена концептуальным вопросам обоснования устойчивого 
экосистемного дизайна как самостоятельного направления пространственного планирования и 
проектирования. Рассмотрены понятие антропо-природных систем, характеристика глобальных 
экосистемных изменений и эволюциясоответствующих теоретико-методологических представлений, 
основные последствия доминирования человека в антропо-природных системах. 
Книга, как и вся серия публикаций, нацелена на формирование у читателей знаний и компетенций, позволяющих выявлятьи анализировать проблемы устойчивого развития конкретных 
территорий,и на этой комплексной основесинтезировать сбалансированные решения. Книга предназначена для широкого круга инженерно-технических специалистов, для преподавателей, аспирантов 
и студентов учебных заведений соответствующих специальностей.

Georgy Fomenko 
Sustainable ecosystem design: background and approaches: study guide. 
Yaroslavl: Group of Companies Institute for Sustainable Innovation, 2021. 216 p. (Series 
«Planning and design of regional development»).

The book is the first of a series devoted to the implementation of sustainable development ideas 
in regional planning and design. The first book reveals main reasons for using sustainable ecosystem 
design as an independent part of regional planning and design. The concept of human-dominated 
ecosystems, the features of global ecosystem changes and the evolution of relevant theoretical and 
methodological concepts, the main consequences of human domination in ecosystems are considered.
The book, as well as the entire series, is aimed at giving the readers knowledge and skills to identify 
and analyze the problems of sustainable development of specific regions, and on this comprehensive 
basis to create balanced solutions. The book is intended for a wide range of technical engineers, for 
professors, graduates and undergraduates of colleges and universities studying the relevant disciplines.

ISBN 978-5-902637-30-1
 
 
 
 
             © Фоменко Г.А., 2021
 
 
 
 
             © НПО «Институт устойчивых инноваций», 2021

Рекомендовано к печати
Координационным советом 

НПО «Институт устойчивых инноваций»

Содержание

ВВЕДЕНИЕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

МОДУЛЬ 1. УСТОЙЧИВОСТЬ АНТРОПО-ПРИРОДНЫХ СИСТЕМ . . . 21

1.1 
Антропо-природные системы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.2 Системное видение Жизни . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

1.3 Усложнение и нарастание рискогенности мир-системы . . . . . . . . 37

1.4 Системное понимание экологических проблем и его отражение 
 
в аксиомах экологической инженерии . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

1.5 Подходы устойчивого развития в экосистемном дизайне . . . . . . . 47

МОДУЛЬ 2. ГЛОБАЛЬНЫЕ ЭКОСИСТЕМНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ 
И ЭВОЛЮЦИЯ ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКИХ 
ПОДХОДОВ К ПРОСТРАНСТВЕННОМУ РАЗВИТИЮ . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.1 Основные факторы глобальных экосистемных изменений . . . . . . . . . 56

2.2 Эволюция теоретико-методологических основ пространственного
 
развития в контексте демографических и климатических изменений. . . 94

МОДУЛЬ 3. СНИЖЕНИЕ НЕГАТИВНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ 
ДОМИНИРОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА В АНТРОПО-ПРИРОДНЫХ 
СИСТЕМАХ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

3.1 Основные направления воздействия человека на биосферу . . . . . 119

3.2 Потеря естественных экосистем и биоразнообразия в результате 
глобального доминирования человека . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

3.3 Перспективы и целевые приоритеты решения природоохранных 
 
проблем и сохранения экосистем . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170
3.4 Наиболее значимые концепции принятия целерациональных решений
 
в условиях нарастания неопределенностей и рисков . . . . . . . . . . . 181

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

Table of contents

INTRODUCTION . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

MODULE 1. SUSTAINABILITY OF HUMAN-DOMINATED ECOSYSTEMS . . . 21

1.1 
Human-dominated ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

1.2 System view of Life . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27

1.3 Increasing complexity and severity of risks of the world-system . . . . . . 37

1.4 Comprehensive understanding of environmental issues 
 
and its reflection in environmental engineering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

1.5 Sustainable development approaches in ecosystem design . . . . . . . 47

MODULE 2. GLOBAL ECOSYSTEM CHANGE AND EVOLUTION 
OF THEORETICAL AND METHODOLOGICAL APPROACHES 
TO REGIONAL DEVELOPMENT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55

2.1 Main drivers of global ecosystem changes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

2.2 
Evolution of the theoretical and methodological foundations 
 
of regional development in the context of demographic 
 
and climate change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94

MODULE 3. REDUCING NEGATIVE EFFECTS OF HUMAN
DOMINATION IN ECOSYSTEMS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 118

3.1 The main areas of human impact on the biosphere . . . . . . . . . . . . . . . . . 119

3.2 Loss of natural ecosystems and biodiversity because 
 
of global human domination . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161

3.3 Prospects and target priorities for solving environmental problems 
 
and conservation of ecosystems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 170

3.4 The most significant concepts of making goal-oriented decisions 
 
in the face of growing uncertainties and risks . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

REFERENCES . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194

УСТОЙЧИВЫЙ ЭКОСИСТЕМНЫЙ ДИЗАЙН: ПРЕДПОСЫЛКИ И ПОДХОДЫ

Введение

П
рименение подходов устойчивого развития в пространственном 
планировании и проектировании становится широко распространенной практикой на всех уровнях территориального управления как в 
России, так и в других странах мира. Однако их использование при разработке территориальных и отраслевых программ развития часто носит 
декларативный характер из-за недостаточного понимания взаимодействия 
между различными аспектами устойчивости и отсутствия стандартных 
методологий и показателей. Кроме этого, немаловажным является отсутствие осведомленности о принципах устойчивого развития у населения 
в целом и, что особенно интересно, у студентов инженерных специальностей (Engineering…, 2003). 
В сложившихся условиях высоких неопределенностей и рисков начала 21 века для выживания человечества и благополучных перспектив 
существования для следующих поколений необходимо готовить будущих инженеров и управленцев как ответственных граждан, плановиков 
и проектировщиков, которые могут разрабатывать новые продукты 
и пространственные системы на платформе устойчивого развития 
(Ильин и др., 2017; Фоменко, Кашенков, 2014; Ursul A.D., Ursul T.A., 2017; 
Kajikawa, 2008; Brundiers, Wiek, 2010; Фоменко, 2018).
Зачем эта книга? По большому счету основной замысел состоит в том, 
чтобы с ее помощью инженеры и управленцы, проектируя и планируя 
будущее, смогли избежать серьезных ошибок в области техносферной 
безопасности и возможных социальных конфликтов в процессе пространственного развития, открыли для себя новые творческие перспективы и 
практические возможности. Это важно, поскольку сложившиеся в уходящую индустриальную эпоху практические методы инженерного проектирования природно-техногенных комплексов и пространственного плани

•     ВВЕДЕНИЕ

рования, как правило, ограничивают инженера или плановика адресацией 
к техническим проблемам, отодвигая или оставляя без ответа критически 
важные решения, связанные с нарастанием рисков жизнедеятельности 
и утерей функций экосистем. Без существенной корректировки образования изменить ситуацию не удастся. Выдающийся российский ученый 
П.Г. Кузнецов подчеркивал: «Лучший способ сохранить Землю и страну для 
будущих поколений – это формировать человека, способного обосновать, 
разработать и реализовать идеи устойчивого развития Жизни в условиях 
глобальных вызовов и угроз». «[А] забота живущих поколений о поколениях 
будущих – образование людей, способных и реализующих свою способность к творчеству во имя развития Жизни» (Большаков, Кузнецов, 2002).
Следует согласиться с И.В. Ильиным и др., что образование, мыслимое 
как непрерывный инновационный процесс, должно будет не только 
модернизироваться, но и в существенной степени футуризироваться, 
становиться все в большей степени опережающим образованием, не отстающим от современной жизни, а эффективно прокладывающим путь 
в наше общее глобальное и устойчивое будущее. Образование с этой 
точки зрения – это не только трансляция знаний и культуры от прошлых 
поколений к нынешним и будущим, но и ускоренная подготовка человека 
к опережающим эффективным действиям по переходу на стратегию устойчивого развития (Ильин и др., 2017). С 2015 года образование в интересах 
устойчивого развития (ОУР) четко обозначено в последнем международном документе «Преобразование нашего мира: повестка дня в области 
устойчивого развития на период до 2030 года»1. Адекватная образовательная инициатива должна обеспечивать методологический подход, который 
рассматривает ответственное управление устойчивостью путем эффек
1 Он включает 17 целей устойчивого развития. Одна из них – обеспечение всеохватного и справедливого качественного образования и поощрение возможности обучения 
на протяжении всей жизни. Также в документе под этой целью обозначена задача по 
обеспечению к 2030 году учащихся знаниями и навыками, необходимыми для содействия устойчивому развитию.

УСТОЙЧИВЫЙ ЭКОСИСТЕМНЫЙ ДИЗАЙН: ПРЕДПОСЫЛКИ И ПОДХОДЫ

тивного уравновешивания экологических, социальных и экономических 
факторов пространственного планирования и проектирования с использованием соответствующих индикаторов. Усилия в области современного 
инженерного образования во всем мире указывают на важность формирования будущих инженеров и управленцев с осознанием, пониманием 
и ответственным отношением к устойчивому развитию. Соответствующие 
компетенции должны способствовать изменению мышления обучаемых, 
которое вызывает интерес и мотивацию к обучению с использованием 
методов устойчивого дизайна в профессиональной практике.
Толчком к написанию книги послужили богатая собственная производственная практика автора, опыт научной и управленческой работы в сфере природопользования и охраны окружающей среды, которые наглядно 
показывали, что многие, безусловно положительные природоохранные 
усилия не давали долгосрочных общественно значимых ожидаемых позитивных результатов. Уже в конце 20 века стала очевидна бесперспективность привычного технократического административного природоохранного регулирования антропогенного воздействия на природную среду 
(Фоменко, 1993; Фоменко, 1995; Фоменко, 1997; Фоменко, 2001). Тогда, как и 
сегодня, рассуждая о любви к природе и будущим поколениям, люди своими конкретными технократическими и редукционистскими действиями 
фактически разрушали природную основу настоящей и будущей жизни. 
Высокие природные и климатические риски и неопределенности и даже 
современная пандемия COVID-19 не стали мотивом для системных действий, сплачивающим началом для глобального сотрудничества. 
Изучение любого курса предполагает понимание его сути, основных понятий, места и значения для профессиональной деятельности. 
Улучшение благосостояния людей и совокупные выгоды от ускоренного 
экономического роста за последнее столетие были впечатляющими. Во 
многом это произошло благодаря инженерам, которые смогли отправить 
людей в космос и вернуть их обратно, построить города и ядерные станции. Однако такой замечательный рост и процветание дорого обошлись 

•     ВВЕДЕНИЕ

природным системам, которые лежат в основе жизни на Земле и, следовательно, также находятся в основе этих экономических и технических достижений (Nature Risk…, 2020). Мы живем в эпоху, когда создание богатств 
постоянно сопровождается общественным производством рисков. Нарастание техногенных аварий, признание негативных экологических последствий многих инженерных решений в сфере строительства объектов, промышленного производства и сельского хозяйства свидетельствуют о том, 
что нынешние методы пространственного проектирования и планирования 
не учитывают всей сложности современного мира, ограниченность возможностей его нового освоения, путей и пределов возможных преобразований. 
В настоящее время вопросы потери экосистем вышли за рамки традиционных дебатов о важности сохранения природы, заняв значительное место в дискуссиях о благополучии человека на длительную перспективу, поскольку влияние человека на природу стало сопоставимо 
с воздействием глобальных геологических процессов – человек стал, 
по образному выражению В.И. Вернадского, «геологической силой» (Вернадский, 1989). Миллиарды людей, думая о происходящем, испытывают 
растерянность и тревогу, поскольку прошлые привычки и традиции хозяйствования на глазах теряют результативность. Еще несколько столетий 
назад люди могли снижать риски жизнеспособности, оставляя за собой 
нарушенные земли и, мигрируя, занимать более плодородные, благоприятные для жизни. Сегодня свободных территорий на Земле остается 
все меньше. Становится все более очевидным, что наше качество жизни 
связано со здоровьем окружающей среды, данный факт требует существенного изменения самого подхода к инженерной деятельности. Наиболее опасно сокращение биоразнообразия, которое сейчас происходит 
более высокими темпами, чем когда-либо в истории человечества. Это 
наблюдается во всех регионах на уровне генов, видов и мест обитания 
(Формирование…, 2019). Так, к 2016 году 559 из 6190 одомашненных пород млекопитающих, используемых для производства продовольствия 
и ведения сельского хозяйства, вымерли и по меньшей мере еще 1000 
находятся под угрозой исчезновения. В среднем около 25% видов в оце

УСТОЙЧИВЫЙ ЭКОСИСТЕМНЫЙ ДИЗАЙН: ПРЕДПОСЫЛКИ И ПОДХОДЫ

ненных группах животных и растений находятся под угрозой исчезновения (около 1 миллиона видов), причем многие из них могут исчезнуть 
в течение нескольких десятилетий (Japanese knotweed…, 2019).
Глобальные показатели распространения/протяженности и состояния 
экосистем свидетельствуют о сокращении этого показателя в среднем 
на 47% по сравнению с оцененными природными базовыми уровнями, и 
многие из них продолжают снижаться по меньшей мере на 4% за десятилетие (Доклад о глобальной…, 2019). В общей сложности 75% поверхности 
суши претерпевает значительные изменения, 66% площади мирового 
океана подвергается все большему совокупному воздействию, а свыше 85% площади водно-болотных угодий утрачено. Деградация земель 
вследствие деятельности человека отрицательно влияет на благополучие 
по крайней мере 3,2 миллиарда человек, а ущерб от нее, выражающийся 
в утрате биоразнообразия и экосистемных услуг, составляет более 10% 
годового глобального валового продукта (Доклад  МПБЭУ об…, 2018). 
Страны и народы постоянно сталкиваются с негативными социальными последствиями вмешательства в природу, например, с возникновением и умиранием ресурсных моногородов и поселков. Каждый житель 
Земли все чаще ощущает возрастание неопределенностей и рисков: 
климатических, экологических, санитарных и т. д. Они ускоряют и придают многомерность другим трендам современного развития, таким как 
сжатие пространства: локационное (физическое) и коммуникационное 
(виртуальное), ускорение урбанизации и нарастание геополитических 
противоречий. Дополнительный дисбаланс привносят и стремительный 
переход к новому технологическому укладу, массовое внедрение целого 
ряда глобально значимых критических технологий2, непредсказуемость 

2 «Критическая технология» – технология, разработка и использование которой обеспечивают интересы государства в сфере национальной безопасности, экономического и социального развития (Постановление Правительства Российской Федерации от 29.01.2007 №54 «О федеральной целевой программе «Национальная 
технологическая база» на 2007-2011 годы»).

•     ВВЕДЕНИЕ

их совместного воздействия на жизнь людей, скорость и тренды общественных процессов – от глобальных до локальных. Все это обостряет 
очевидную нелинейность процессов развития. 
Следует признать, что человечество вступило в период нарастания 
нестабильности или бифуркации3, когда происходит фундаментальное изменение действующих структур, культуры и социальных систем, 
общества и его институтов. Этот процесс неравномерен и начавшийся 
транзит в новую экономику обострил проблему разнонаправленности 
социокультурно обусловленных институциональных изменений. Уже 
в ближайшее время облик глобальной картины мира претерпит существенные изменения, и важно, чтобы новый сценарий развития стал 
благоприятен для жизни людей.
Эпохальным событием начала 21 века следует назвать представление 
в 2018 году юбилейного доклада Римского клуба «Come On! Капитализм, 
близорукость, население и разрушение планеты», где вслед за В.И. Вернадским констатируется: «Мы живем в антропоцен, геологическую эпоху, 
когда деятельность человека становится определяющей для планеты» 
(von Weizsaecker, Wijkman, 2018). Его авторы исходят из концепции «полного мира», предложенного Г. Дейли (Daly, 2005), – мира, заполненного 
до краев, с весьма смутными перспективами дальнейшего расширения 
границ и нарастанием рисков развития. Известный теоретик географической науки Б.Б. Родоман еще более категоричен, он говорит: «... природная географическая оболочка превратилась в антропосферу – сферу 
жизни и деятельности человека... Мы должны рассматривать ее, прежде 
всего, как «помещение» для разных видов человеческой деятельности» 
(Родоман, 1967).

3 Материалы экспертного форума «Green Growth and Sustainable Development 
Forum 2015 - Enabling the next industrial revolution: Systems innovation for green 
growth» (Париж, 2015). В мероприятиях форума принимали участие эксперты из 
стран ОЭСР, а также Китая, России и ряда других стран, не входящих в эту организацию.