2. Проаналізувати конкуренцію як форму взаємодії організмів

Наведемо два визначення конкуренції, сформульовані американцями Р.Уіттекером і Р.Ріклефсом. "Конкуренцією, – пише Уіттекер, – вважаємо ситуацію, коли дві особини або дві видові популяції не мають достатньої кількості ресурсу середовища. Використання ресурсу однією особиною або одним видом зменшує споживання його іншою особиною або іншим видом, ріст і виживання визначаються нестачею цього ресурсу (вплив конкуренції можуть відчувати відразу обидва види)". Р.Ріклефс додає: "Конкуренцію можна визначити як використання якогось ресурсу (їжі, води, світла, простору) якимось організмом, який тим самим зменшує доступність цього ресурсу для інших організмів. Якщо конкуруючі організми належать до одного виду, то взаємовідносини між ними називають внутрівидовою конкуренцією, якщо ж вони належать до різних видів, то їх взаємовідносини називають міжвидовою конкуренцією. В обох випадках ресурс, який споживається однією особиною, не може бути використаний іншою особиною".

Дійсно, коли лисиця спіймає кролика, то для інших лисиць з популяції хижака стає однією порцією корму менше, причому не лише для лисиць, але й для рисі, яструбів та інших хижаків, які також хочуть вполювати кролика. Отже, обидва визначення базуються на одній концепції: внутрівидова і міжвидова конкуренція призводить до збіднення якогось ресурсу, незалежно від того, хто його споживає. В умовах степового лісорозведення лісівники зустрічаються з жорсткою конкуренцією за вологу, в якій часто перемагають не дерева, а трав'яні види, що веде до висихання лісонасаджень. Згодом у цій конкурентній боротьбі гинуть і окремі трав'яні види, які не можуть діставати вологу із нижчих горизонтів.

3. Охарактеризувати перетворення енергії в екосистемі

Екосистема - це сукупність живих організмів, які обмінюються безупинно енергією, речовиною та інформацією один з одним і з навколишнім середовищем. Розглянемо спочатку процес обміну енергією. Енергію визначають як здатність виробляти роботу. Властивості енергії описуються законами термодинаміки.

Перетворення енергії в екосистемі підпорядковується законам термодинаміки: відповідно до першого законом (законом збереження енергії) відбувається перехід енергії сонячного випромінювання (електромагнітної) в енергію хімічних зв'язків, яка потім може бути перетворена в роботу і тепло. Згідно з другим законом термодинаміки, потік енергії в екосистемі характеризується односпрямованістю: переходячи з одного трофічного рівня на інший, енергія постійно втрачається. А = Б + В - перший закон термодинаміки; В <А - другий закон термодинаміки.

Стосовно до енергії в екосистемах зручна наступна формулювання: процеси, пов'язані з перетвореннями енергії, можуть відбуватися мимовільно тільки за умови, що енергія переходить з концентрованої форми в розсіяну, тобто деградує. Міра кількості енергії, яка стає недоступною для використання, або інакше міра зміни впорядкованості, яка відбувається при деградації енергії, є ентропія. Чим вище упорядкованість системи, тим менше її ентропія. Таким чином, будь-яка жива система, в тому числі і екосистема, підтримує свою життєдіяльність завдяки, по-перше, наявності в навколишньому середовищі в надлишку дармовий енергії (енергія Сонця), по друге, здатності за рахунок пристрою складових її компонентів цю енергію вловлювати і концентрувати , а використавши - розсіювати в навколишнє середовище. Таким чином, спочатку уловлювання, а потім концентрування енергії з переходом від одного трофічного рівня до іншого забезпечує підвищення впорядкованості, організації живої системи, тобто зменшення її ентропії.