Оглавление

Введение…………………………………………....….4

1. Основные положения научного познания………….…8

2. Архитектоника и биотектоника как методологии познания………………………………………………….….23

2.1. Архитектоника и архитектура…………..............31

2.2. Гармония архитектуры античности………….…33

2.3. Особенности соотношений размеров в архитектуре Древней Руси………….…………………….…..38

2.4. Архитектоника, биотектоника и природа……....46

2.5. Золотое сечение…………………………….....…53

2.6. Золотое сечение в природных объектах……......62

2.7. Золотое сечение в биологических объектах…....66

2.8. Геометрия Золотого сечения………..………..…81

3. Биотектоника лесных насаждений………………..….87

3.1. Архитектурные особенности лесных насаждений…………………….…………………..……..….....89

3.2. Особенности использования свойств биотектоники при изучении лесных насаждений…….......……..92

Заключение………………………………………........98

Использованная литература……………………..….100

Приложение 1………………………………….….…105

Приложение 2………………………………………..126

Приложение 3.………………………………….....…133

Введение

Цель настоящего издания – ввести читателей, в первую очередь начинающих исследователей лесов – ботаников, дендрологов, биологов, других специалистов-лесоведов в мир закономерностей, основанных на фундаментальных свойствах организации материи и жизни и показать пути перевода исследований с господствующих в лесоведении эмпирических методов познания (наблюдения и эксперимента) на уровень объективно существующих природных закономерностей. Решение методологических и методических вопросов, связанных с переводом научного лесоведения на новый методологический уровень, позволит кардинально повысить их научную эффективность.

Наука – процесс построения систематизированного образа реальности, ориентированный на выявление ее общих свойств. Основой этого процесса служит научная методология – совокупность закономерностей, присущих конкретной науке и служащих для решения ее задач. Научное творчество – создание новых теоретических положений, моделирующих отдельные стороны или области природного мира, выдвижение в связи с этим новых идей, концепций, теорий, открытие новых, неизвестных ранее связей и законов.

Биотектоника как методология базируется на основных положениях архитектоники, которые были разработаны архитекторами применительно, прежде всего, к дизайну архитектурных сооружений и, во вторую очередь, к их функциональности. В число визуальных принципов геометрической композиции входят классические системы пропорциональности – соотношения и пропорции, в том числе Божественная пропорция, ряды чисел Фибоначчи и Люка, Золотое сечение и Золотые динамические прямоугольники, взаимосвязанность форм и регулирующие линии Ле Корбюзье.

Перед лесами как специфическими архитектурными и лесоводственными объектами, наряду с использованием симметрии, пропорций и визуального восприятия, составляющих основу искусства, ставятся не менее важные задачи повышения продуктивности и улучшения состояния лесов, выполняющих разнообразные народно-хозяйственные, социальные и экологические функции. Разработка теоретических основ формирования лесов, выполняющих, наряду с эстетикой, многообразные лесоводственные функции, является сверхзадачей лесоводства будущего.

Использование теоретических положений, приемов и методов, разработанных архитекторами, математиками и дизайнерами и составляющих суть архитектоники (применительно к биологии и лесоведению – биотектоники), позволяет коренным образом усовершенствовать методы изучения лесов с использованием фундаментальных свойств материи и законов ее организации и с привлечением натурных результатов исследований разработать практические приемы их реализации.

Ученым, будущим разработчикам концептуальных вопросов использования теоретических основ биотектоники в биологии и лесном деле, важно учитывать приведенные выше замечания в части понимания особенностей формирования лесных объектов с учетом многообразных целевых установок их создания и выращивания.

Первоочередной задачей применения основных положений биотектоники в лесном деле является обоснование возможностей их использования при разработке методических основ и методик исследования строения насаждений и древостоев, их изменений в процессе возрастной динамики в различных условиях произрастания. На втором этапе разработки практических мер по использованию полученных результатов исследований важно использовать также предложения, которые наиболее полно отвечают целевым установкам выращивания лесов и формирования лесных объектов.

Применяемые в настоящее время методики лесоводственно-таксационных исследований широко используют приемы, разработанные лесной таксацией, служащей методическим и математическим обеспечением распространенных в лесоведении методов эмпирических исследований – наблюдения и эксперимента. Методологическая основа лесоводственных исследований до настоящего времени не определена, в связи с чем наблюдается большое разнообразие методических подходов эмпирического характера, применяемых для решения тех или иных задач лесоведения и лесоводства. Отсутствие методологии лесоведения ведет к неупорядоченности применяемых методик исследования и разноречивости получаемых результатов. Выявляемые при этом закономерности неизбежно носят эмпирический, фрагментарный и локальный характер.

Применяемые в исследованиях методы вероятностно-статистического анализа позволяют составлять лишь статические математические модели изменчивости случайных величин в статике, в их числе таксационных показателей деревьев. Несравненно более сложной задачей исследований является построение математических моделей деревьев и древостоев и их возрастной динамики, связанное с необходимостью учета возрастных изменений.

Эмпирические приемы исследований динамики древостоев, разработанные таксаторами, отличаются разнообразием методических подходов, сложностью в систематизации материалов и отсутствием математических моделей, что не способствует преодолению неизбежных затруднений в разработке теоретических вопросов формирования древостоев − одной из основных задач теоретического лесоведения и практического лесоводства.

Достигнутый лесоводами уровень совершенствования эмпирических моделей явлений и объектов, создаваемых по результатам использования методов наблюдения и эксперимента, методологически не обоснован, в связи с чем возникла необходимость перевода лесоведческих исследований на принципиально иную, научно обоснованную, методологическую основу − биотектонику. При этом необходимо учитывать важнейшее природное свойство деревьев, заключающееся в том, что в отличие от животных деревья в процессе их произрастания лишены возможности активного приспособления к неблагоприятному влиянию природной среды при ее циклических и ациклических колебаниях; в процессе филогенеза деревья полностью приспособились к ним. У древесных растений, в отличие от других организмов растительного и животного происхождения, наиболее полно сформировались и закрепились в наследстве приспособительные механизмы к неблагоприятному влиянию условий среды, обеспечивающие им достаточно комфортные условия онтогенетического развития на протяжении десятилетий и столетий их роста.

Конечной целью научного исследования является составление математической модели изучаемого объекта, явления. В данной работе поставлена задача поиска путей составления математических моделей биологических объектов на примере строения и роста дерева и древостоя. Традиционный подход к изучению дерева с его сложной структурой, обладающего способностью к росту, не позволял до сих пор решить эту задачу; обширные массивы материалов по изучению морфологии, анатомии и физиологии дерева, добытые многими поколениями лесобиологов, лесоведов и лесных таксаторов при проведении ими исследований на эмпирическом уровне, не позволили приблизиться к ее решению. Нужен был иной взгляд на изучаемый объект – дерево, и явление – рост дерева, принципиально отличающийся от традиционного взгляда. Таким, предлагаемым нами впервые, альтернативным подходом послужило изучение дерева как высоко организованной материи с использованием известных науке глобальных свойств и законов ее существования и организации. При реализации такого подхода с привлечением отечественных и переводных литературных источников появилась возможность определить пути составления математической модели роста дерева, а затем и математической модели роста древостоя.

Автор выражает признательность доктору философских наук профессору И.В.Назарову, доктору биологических наук профессору В.М. Соловьеву, доктору биологических наук профессору С.А. Шавнину за ценные замечания, сделанные при подготовке рукописи к печати.