В основе теоретических работ по сельскохозяйственной биологии, а также практических рекомендаций Андрея Тимофеевича для земледельцев лежали в первую очередь его наблюдения и исследования природных процессов. С этой точки зрения весьма примечательна его статья «Об улучшении лугов», написанная в виде ответа на запрос корреспондента журнала «Сельский житель». Автор запроса спрашивал, почему у него луга с каждым годом становятся все хуже и что ему предпринять для их улучшения. Болотов не ограничился одними практическими рекомендациями, а снабдил их глубоким теоретическим обоснованием. Мысли, высказанные им в ответном письме, следует рассматривать как зачатки тех научных идей, которые впоследствии разовьются в самостоятельную науку — экологию растений. В наши дни, в связи с интенсивным загрязнением человеком природной среды, она становится в первые ряды приоритетных наук. В отличие от метафизических представленй о природных ландшафтах, свойственных многим ученым XVIII в., Болотов развивал взгляды, которые мы сейчас охарактеризовали бы как диалектические. Вырождение лугов он рассматривал как естественно-исторический процесс, в котором в результате взаимодействия климата, почв и растений происходит смена растительного покрова. Он подчеркивал, что хорошему состоянию почв соответствуют луга с хорошими травами, а истощенным, задерненным и закисленным — луга с худшими травами, вплоть до мхов.

Образно, языком того времени Андрей Тимофеевич изложил свои мысли: «Переходя с места на место, повсюду ли найдем мы одинакие произрастения? Увидим ли много тех па лугах, которые в лесу растут, а в лесах тех, которыя лугам более свойственны? Родящиеся же на пашнях между хлебов размножаются ли гораздо на лугах, и луговыя на пашнях?.. Она [природа], произведя их с преудивительной разностью в устроении, расположении, в росте, в нежности, грубости, в долголетии и недолготе дления и в тысяче других вещей, показала всем особые места, где им рость, и предписала, как им тут и как в иных местах плодиться и размножаться, куда они по случаю ежели перенесены будут... От сего- то самого и происходит то, что на одном и самом том же месте со временем могут совсем другие произрастения произойти и размножиться, нежели какие до того тут раживались. Нужно только земле истощить свои силы; прийти в худшее состояние или некоторым обстоятельствами перемениться, как все прежния, потеряв свои выгоды и сделавшись к таковому удобному своего рода размножению, как было прежде, через то неспособными, мало-помалу переводятся, а их места заступают иные и те, которым худоба земли и тогдашние обстоятельства свойственнее и кои в самой такой наиудобнее плодиться и размножаться могут. А ежели земля со временем сделается еще хуже и для сих уже неспособною, то переведутся и сии, а их места заступят третьи... Но когда сие справедливо, то чему ж надобно выйти, когда и вся луговая земля, от времени до времени теряя свои силы, на конец перед прежним состоянием своим сделается хуже? Не тому ли натурально, что тогда все те произрастения, которым свойственно рость на добрых землях, начнут ослабевать, а напротив того те брать верх и с вожделенным успехом размножаться, которым на худшей земле рость свойственнее? А когда так, то не утеснят ли сии первых и не выживут ли на конец совсем вон и не овладеют ли одни всем лугом?

Вот причина, от чего ваши, государь мой, луга худы и от чего тот проклятой мох размножился на оных. Он принадлежит к произрастениям последнего рода и любит размножаться на тех землях, в которых натура истощила уже силы свои» [⁹ Там же. Л. 4. С. 8—11.].

Насколько прогрессивными были научные взгляды Болотова по сравнению со взглядами современных ему (и даже более поздних) ученых Запада, можно заключить, сравнивая приведенные выше слова со следующими высказываниями А. Тэера: «Некоторые прилежные наблюдатели полагают, что заметили на лугах натуральное изменение в травах, то-есть что по прошествии нескольких лет не находили они в дерне тех растений, из которых он преимущественно состоял, а другие уже росли на их месте... Конечно, это могло произойти от разных случайностей...» [¹⁰ Тэер А. Основы рационального сельского хозяйства. 1806. С. 219.].

На основе своих теоретических представлений Болотов логически приходит к тем мероприятиям, которые необходимо проводить для улучшения лугов: «...наилучшим и наинадежнейшим средством почитаю я распахивание лугов и превращение их на несколько лет в пашню, дабы между тем все коренья худых трав могли перевестись, а потом по предследуемому удобрению земли, запускание их опять в луг либо просто, либо подражая примерам иностранным с посевом на них семян луговых и лучших родов трав» [11 Сел. житель. 1778. Ч. 1. Л. 4. С. 13.].

Здесь перед нами научно обоснован такой агрономический принцип, от которого до современных луговых севооборотов один шаг.

Такие же высказывания А. Т. Болотова об охране природы относятся и к другим объектам «натуры»: лесам, водоемам, пашням. Следует отметить, что он отнюдь не рассматривал природу как «храм божий», в который можно входить только для того, чтобы восхищаться его совершенством и красотой, хотя через всю свою долгую жизнь Андрей Тимофеевич пронес неугасаемую любовь к окружавшей его природе.

Пользоваться природой, не разрушая ее,—вот девиз Болотова. Все в ней находится в подвижном равновесии: что-то исчезает, что-то появляется. Человек может брать из природы все, что в ней есть, поскольку она самовосстанавливается за счет круговорота веществ и жизненных процессов, происходящих в ней. Но брать нужно, не выходя за пределы разумного, не более того, что в конкретных условиях природа может восстановить.

В частности, по отношению к лесу Болотов разработал строго научную систему лесопользования, суть которой отражена в самом названии статьи по этому вопросу: «О рублении, поправлении и заведении лесов». Ученый связывал в единое целое взаимоотношение человека с лесом: рубить деревья, ухаживать за оставшимися, заводить новые взамен срубленных.

Предлагаемая им система отличается строгим научным подходом, основанным на знании биологических закономерностей развития леса. С учетом этого Болотов свою лесную дачу из лиственных пород разделил на 20 лесосек при использовании леса на дрова и на 40 лесосек, когда деревья предназначены в качестве строительного материала. При ежегодной рубке по одной лесосеке в строевом лесу через 40 лет первая делянка снова будет готова к рубке.

Хвойные леса Болотов рекомендовал использовать главным образом для строительных целей, а число лесосек доводить до 80, поскольку рост хвойных деревьев происходит значительно медленнее по сравнению с лиственными.

Лиственные леса самовосстанавливаются за счет корневой поросли от пня, и задача владельца леса лишь регулировать нужное развитие этой поросли.

У хвойных пород, как отмечал Болотов, пни срубленных деревьев не обладают способностью к возобновлению нового поколения. Поэтому хвойные леса нужно восстанавливать путем посева семян. Не ограничиваясь общими положениями о порядке рационального лесопользования, ученый разработал технологию многих работ в лесном хозяйстве. Большинство из них применяются и сейчас.

Болотов считал необходимым хозяйский подход не только к лесу, но и ко всему, что находится в нем: ягодам, грибам, птицам, животным и др. Неразумно оставлять в лесу неиспользованным то, что можно употребить в пищу. Но нельзя хищнически относиться к дарам природы: например, собирать птичьи яйца, поскольку это ведет к сокращению поголовья птиц, вырывать с корнем грибы.

Свои мысли о содружестве с природой Андрей Тимофеевич высказывал еще в те времена, когда населения в России было немного, а леса еще только начинали вырубаться. Вероятно, многим из современных ученых стоит призадуматься над этими мыслями, с тем чтобы более настойчиво противостоять вырубке лесов в водоохранных зонах, превращению многих рек в речки, а речек в тощие ручейки, уничтожению последних кедрачей в сибирской тайге.