12. Что собой представляет экологическая система?

Экологическая система закрытая, функционально единая совокупность организмов (растений, животных и микроорганизмов), населяющих общую территорию и способных к длительному существованию при полностью замкнутом круговороте веществ (т. е. при отсутствии материального обмена через её границы).

Принцип Э. с. используется при разработке биологических систем жизнеобеспечения человека в условиях изоляции от биосферы Земли, например в космических или подводных аппаратах. Основу такой искусственно создаваемой Э. с. составляют растения, которые за счёт энергии света в процессе фотосинтеза поглощают двуокись углерода и выделяют кислород, т. е. осуществляют регенерацию атмосферы. Биомасса растений используется в пищу человеком и др. гетеротрофными организмами, которые, в свою очередь, могут входить в пищевой рацион человека. Неиспользованная биомасса растений, продукты жизнедеятельности человека и других компонентов биокомплекса разлагаются микроорганизмами до воды, двуокиси углерода и минеральных веществ, которые вновь используются растениями. В СССР созданы экспериментальные Э. с., включающие человека, одноклеточные водоросли, высшие растения (капуста, морковь, свёкла, томат, пшеница и др.), микроорганизмы — минерализаторы. За счёт регенерации в таких Э. с. полностью обеспечивалась потребность человека в кислороде, воде и до 20% в пище. Э. с. природные чаще называются экосистемами.

13. Что такое пищевая цепь? Как много этих цепей в экосистемах?

Пищева́я (трофи́ческая) цепь — ряды видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, которые связаны друг с другом отношениями:пища — потребитель (последовательность организмов, в которой происходит поэтапный перенос вещества и энергии от источника к потребителю).Организмы последующего звена поедают организмы предыдущего звена, и таким образом осуществляется цепной перенос энергии ивещества, лежащий в основе круговорота веществ в природе. При каждом переносе от звена к звену теряется большая часть (до 80 —90 %)потенциальной энергии, рассеивающейся в виде тепла. По этой причине число звеньев (видов) в цепи питания ограничено и не превышает обычно 4—5.

Пищевая цепь представляет собой связную линейную структуру из звеньев, каждое из которых связано с соседними звеньями отношениями «пища — потребитель». В качестве звеньев цепи выступают группы организмов, например, конкретные биологические виды. Связь между двумя звеньями устанавливается, если одна группа организмов выступает в роли пищи для другой группы. Первое звено цепи не имеет предшественника, то есть организмы из этой группы в качестве пищи не использует другие организмы, являясь продуцентами. Чаще всего на этом месте находятся растения, водоросли. Организмы последнего звена в цепи не выступают в роли пищи для других организмов в течение жизни, хотя после смерти могут служить пищей для редуцентов, которые не включаются в пищевую цепь, но могут замыкать круговорот вещества в биосфере.

Каждый организм обладает некоторым запасом энергии, то есть можно говорить о том, что у каждого звена цепи есть своя потенциальная энергия. В процессе питания потенциальная энергия пищи переходит к её потребителю. При переносе потенциальной энергии от звена к звену до 80-90 % теряется в виде теплоты. Данный факт ограничивает длину цепи питания, которая в природе обычно не превышает 4-5 звеньев. Чем длиннее трофическая цепь, тем меньше продукция её последнего звена по отношению к продукции начального. Пример: дерево - олень - тигр; трава - мышь - змея; трава - заяц - тигр; трава - мышь(птица)- сова.

Пищевые цепи делятся на два вида: пастбищная (начинается с растений) и детритная (начинается с мертвых живых организмов или или продуктов их жизнедеятельности).