Совокупность живых организмов, населяющих определенную однородную
территорию, и условий их существования, называется экосистемой. Выделяют естественные экосистемы, а также созданные в процессе деятельности
человека. Экосистемы являются открытыми системами, то есть, между ними и
их окружением происходит обмен веществом и энергией.
Источником энергии для существования большинства экосистем является
солнечное излучение, которое улавливается и используется в процессе
фотосинтеза. Организмы, которые способны производить органические
вещества из неорганических (преимущественно в результате фотосинтеза),
называются продуцентами.
Большинство продуцентов — это зеленые растения. Те, кто питается готовой
органикой (за исключением разложения мёртвой органики), называются
консументами. Часть энергии, поглощенной в процессе фотосинтеза,
используется для синтеза органических веществ, что обеспечивает процессы
роста и развития растительных организмов. КПД этих процессов не
часть энергии рассеивается в форме теплоты. Поглощенное консументами вещество продуцентов используется как для построения собственного
организма, так и для расщепления с получением энергии. При этом часть
энергии также рассеивается в виде теплоты. Потому на следующий
трофический уровень переходит не вся поглощенная энергия. К искусственным экосистемам относятся агроценозы (созданные человеком в
результате сельскохозяйственной деятельности), аквариумы, террариумы и т. п.
Как правило, такие экосистемы требуют регулярного поступления веществ
(удобрений, корма и т. п.). Но могут формироваться так называемые замкнутые
экосистемы, в которых поток вещества осуществляется исключительно внутри
системы. Такие системы потенциально могут быть использованы в будущем в
космических полетах и при организации поселений на других планетах.