Ecologia: diferenças entre revisões

A '''Ecologia''' é a especialidade da [[biologia]] que estuda o meio ambiente e os seres vivos que vivem nele, ou seja, é o estudo científico da distribuição e abundância dos [[seres vivos]] e das [[relações ecológicas|interações]] que determinam a sua distribuição.<ref name="Begon">[[#begon2009|Begon et al. 2009]]</ref> As interações podem ser entre seres vivos e/ou com o [[Ambiente (ecologia)|meio ambiente]]. A palavra "Ökologie" deriva da junção dos termos [[Língua grega|gregos]] "''oikos''", que significa [[casa]], e "''logos''", que quer dizer "[[estudo|estudo".]] Foi criada pelo cientista alemão Ernst Haeckel para designar a ciência que estuda as relações entre seres vivos e meio ambiente.

Ciência ampla e complexa, a '''Ecologia''' preocupa-se com o entendimento do funcionamento de toda a natureza. Assim como vários outros campos de estudo da Biologia, ela não é uma ciência isolada. Para entendê-la, é necessário, por exemplo, conhecer um pouco de Evolução, Genética, Biologia Molecular, Fisiologia e Anatomia.<ref>{{Citar web|url=http://brasilescola.uol.com.br/biologia/ecologia.htm|titulo=Ecologia - Brasil Escola|acessodata=2017-11-30|obra=Brasil Escola|lingua=pt-BR}}</ref>

A Ecologia tem uma complexa origem, em grande parte devido a sua natureza multidisciplinar.<ref name="Egerton01">{{citar periódico|último = Egerton |primeiro = F. N. |título= A History of the Ecological Sciences: Early Greek Origins |periódico= Bulletin of the Ecological Society of America |volume = 82 |issue número= 1 |páginas=93–7 |ano= 2001 |url = http://esapubs.org/bulletin/current/history_list/history_part1.pdf|formato=PDF |ref = harv}}</ref>

Os antigos [[filósofo]]s da Grécia, incluindo [[Hipócrates]] e [[Aristóteles]], foram os primeiros a registrar observações sobre [[história natural]]. No entanto, os filósofos da [[Grécia Antiga]] consideravam a vida como um elemento estático, não existindo a noção de adaptação.<ref name="benson00">{{citar periódico| doi=10.1016/S0160-9327(99)01260-0 |último =Benson |primeiro =K. R. |título=The emergence of ecology from natural history. |periódico=Endeavor | volume=24 | issuenúmero=2 |páginas=59–62 | url=http://web.cena.usp.br/apostilas/Plinio/Disc%20CENA%200109%20Ecol%20Geral%202010/benson2000.pdf |ano=2000 | ref=harv | pmid=10969480}}</ref> Tópicos mais familiares do contexto moderno, incluindo [[Cadeia alimentar|cadeias alimentares]], regulação populacional e [[produtividade (ecologia)|produtividade]], não foram desenvolvidos antes de 1700. Os primeiros trabalhos foram do [[Microscópio|microscopista]] [[Antoni van Leeuwenhoek]] (1632–1723) e do [[botânico]] [[Richard Bradley]](1688-1732).<ref name="Odum05">{{citar livro|último1 =Odum |primeiro1 = E. P. |último2 =Barrett |primeiro2 =G. W. |título=Fundamentals of ecology |publicadopor= Brooks Cole|isbn= 9780534420666 |ano=2005 |páginas=598 | url = http://www.cengage.com/search/totalsearchresults.do?N=16&image.x=0&image.y=0&keyword_all=fundamentals+of+ecology}}</ref> O [[biogeógrafo]] [[Alexander von Humboldt]] (1769–1859) foi outro pioneiro do pensamento ecológico, um dos primeiros a reconhecer [[gradiente]]s ecológicos e fazer alusão às relações entre espécies e área.<ref name="Rosenzweig03">{{citar periódico|último = Rosenzweig |primeiro = M.L. |título= Reconciliation ecology and the future of species diversity |periódico= Oryx |volume = 37 |issue número= 2 |páginas=194–205 |ano= 2003 |url = http://eebweb.arizona.edu/COURSES/Ecol302/Lectures/ORYXRosenzweig.pdf|formato=PDF |ref = harv}}</ref><ref name="Hawkins01">{{citar periódico|último = Hawkins |primeiro = B. A. |título= Ecology's oldest pattern. |periódico= Endeavor |volume = 25 |issue número= 3 |página= 133 |ano= 2001 |doi = 10.1016/S0160-9327(00)01369-7 |ref = harv}}</ref>

No início do [[século XX]], a ecologia foi uma forma analítica de [[história natural]].<ref name="Kingsland04">{{citar periódico|último = Kingsland |primeiro = S. |título= Conveying the intellectual challenge of ecology: an historical perspective |periódico= Frontiers in Ecology and the Environment |volume = 2 |issue número= 7 |páginas=367–374 |ano= 2004 |url = http://www.isa.utl.pt/dbeb/ensino/txtapoio/HistEcology.pdf |doi = 10.1890/1540-9295(2004)002[0367:CTICOE]2.0.CO;2 |ref = harv}}</ref> Seguindo a tradição de Aristóteles, a natureza descritiva da história natural examina a interação dos organismos com o seu meio ambiente e suas comunidades. [[Historiador]]es naturais, incluindo [[James Hutton]] e [[Jean-Baptiste de Lamarck]], contribuíram com obras significativas que lançaram as bases das modernas ciências ecológicas.<ref name="McIntosh85">{{harvnb|McIntosh|1985}}</ref> O termo "ecologia" é de origem mais recente e foi escrito pelo biólogo alemão [[Ernst Haeckel]] no seu livro ''Generelle Morphologie der Organismen'' (1866). Haeckel foi um [[zoólogo]], [[artista]], [[escritor]] e [[professor]] de [[anatomia comparada]].<ref name="Stauffer57">{{citar periódico|último = Stauffer |primeiro = R. C. |título= Haeckel, Darwin and ecology. |periódico= The Quarterly Review of Biology |volume = 32 |issue número= 2 |páginas=138–144 |ano= 1957 |url = http://www.clt.astate.edu/aromero/ECO3.Haeckel.pdf |doi = 10.1086/401754 |ref = harv}}</ref><ref name="Friederichs58">{{citar periódico| doi=10.2307/1929981|último =Friederichs |primeiro =K. |título=A Definition of Ecology and Some Thoughts About Basic Concepts |periódico=Ecology | volume=39 | issuenúmero=1 |páginas=154–159 | url=http://www.jstor.org/pss/1929981|ano=1958| ref=harv}}</ref>

| source = Definição de Haeckel citado em Esbjorn-Hargens<ref name="Esbjorn-Hargens05">{{citar periódico|último = Esbjorn-Hargens |primeiro = S. |título= Integral Ecology: An Ecology of Perspectives |periódico= Journal of Integral Theory and Practice |volume = 1 |issue número= 1 |páginas=2–37 |ano= 2005 |url = http://www.vancouver.wsu.edu/fac/tissot/IU_Ecology_Intro.pdf|formato=PDF |ref = harv}}</ref>{{Rp|6}}

As opiniões divergem sobre quem foi o fundador da teoria ecológica moderna. Alguns marcam a definição de Haeckel como o início,<ref name="Hinchman07">{{citar periódico|último = Hinchman |primeiro = L. P. |último2 = Hinchman |primeiro2 = S. K.|título= What we owe the Romantics |periódico= Environmental Values |volume = 16 |issue número= 3 |páginas=333–354 |ano= 2007 |doi = 10.3197/096327107X228382 |ref = harv}}</ref> outros atribuem a [[Eugenius Warming]] com a escrita de ''Oecology of Plants: An Introduction to the Study of Plant Communities'' (1895).<ref name="Goodland75">{{citar periódico|último = Goodland |primeiro = R. J. |título= The Tropical Origin of Ecology: Eugen Warming's Jubilee |periódico= Oikos |volume = 26 |issue número= 2 |páginas=240–5 |ano= 1975 |url = http://www.jstor.org/pss/3543715 |doi = 10.2307/3543715 |ref = harv}}</ref> A ecologia pode também ter começado com [[Carolus Linnaeus|Carl Linnaeus]], principal pesquisador da economia da natureza no início do [[século XVIII]].<ref name="Egerton07">{{citar periódico|último = Egerton |primeiro = F. N. |título= A History of the Ecological Sciences, Part 23: Linnaeus and the Economy of Nature. |periódico= Bulletin of the Ecological Society of America |volume = 88 |issue número= 1 |páginas=72–88 |ano= 2007 |doi = 10.1890/0012-9623(2007)88[72:AHOTES]2.0.CO;2 |ref = harv}}</ref><ref name="Kormandy78">{{citar periódico|último = Kormandy |primeiro = E. J. |título= Review: Ecology/Economy of Nature—Synonyms? |periódico= Ecology|volume = 59 |issue número= 6 |páginas=1292–4 |ano= 1978 |url = http://www.jstor.org/pss/1938247 |doi = 10.2307/1938247 |último2 = Wooster |primeiro2 = Donald |ref = harv}}</ref> Ele fundou um ramo de estudo ecológico que chamou de economia da natureza.<ref name="Egerton07"/> Os trabalhos de Linnaeus influenciaram Darwin no ''[[A Origem das Espécies|The Origin of Species]]'' onde adota a frase de Linnaues ''economia ou política da natureza''.<ref name="Stauffer57" /> Linnaeus foi o primeiro a enquadrar ''o equilíbrio da natureza'', como uma hipótese testável. Haeckel, que admirava o trabalho de [[Charles Darwin|Darwin]], definiu ecologia com base na economia da natureza, o que levou alguns a questionar se a ecologia é sinônimo dos conceitos de Linnaues para a economia da natureza.<ref name="Kormandy78" />

A síntese moderna da ecologia é uma ciência jovem, que substancial atenção formal no final do século XIX e tornando se ainda mais popular durante os movimento ambientais da década de 1960,<ref name="McIntosh85" />, embora muitas observações, interpretações e descobertas relacionadas a ecologia estendem-se desde o início dos estudos da história natural. Por exemplo, o conceito de balanço ou regulação da natureza pode ser rastreado até Herodotos (morto em 425 ac.), que descreveu mutualismo no Rio Nilo, quando crocodilos abrem a boca permitindo escolopacídeos remover sanguessugas.<ref name="Egerton01" />

Contribuições mais ampla para o desenvolvimento histórico das ciências ecológicas, [[Aristóteles]] é considerado um dos primeiros naturalistas que teve um papel influente no desenvolvimento filosófico das ciências ecológicas. Um dos alunos de Aristóteles, [[Teofrasto]], fez observações ecológicas sobre plantas e postulava uma postura filosófica sobre as relações autônomas entre as plantas e seu ambiente, que está mais na linha com o pensamento ecológico moderno. Tanto Aristóteles e Teofrasto fizeram observações detalhadas sobre as migrações de plantas e animais, biogeografia, fisiologia e seus hábitos no que poderia ser considerado um análogo do nicho ecológico moderno.<ref name="Hughes85">{{citar periódico|último = Hughes |primeiro = J. D. |título= Theophrastus as Ecologist |periódico= Environmental Review |volume = 9 |issue número= 4 |páginas=296–306 |ano= 1985 |url = http://www.jstor.org/stable/info/3984460?seq=1 |doi = 10.2307/3984460 |ref = harv}}</ref><ref name="Hughes75">{{citar periódico|último = Hughes |primeiro = J. D. |título= Ecology in ancient Greece |periódico= Inquiry |volume = 18 |issue número= 2 |páginas=115–125 |ano= 1975 |url=http://www.informaworld.com/smpp/content~db=all~content=a902027058 |ref = harv}}</ref> Hipócrates, outro filósofo grego, também é creditado com referência a temas ecológicos em seus primeiros desenvolvimentos.<ref name="Odum05" />

De Aristóteles a Darwin o mundo natural foi predominantemente considerado estático e sem mudanças desde criação original. Antes do livro ''The Origin of Species'' teve pouca valorização ou entendimento das dinâmicas relações entre os organismos e suas adaptações e modificações relacionadas ao meio ambiente.<ref name="Esbjorn-Hargens05">{{citar periódico|último = Esbjorn-Hargens |primeiro = S. |título= Integral Ecology: An Ecology of Perspectives |periódico= Journal of Integral Theory and Practice |volume = 1 |issue número= 1 |páginas=2–37 |ano= 2005 |url = http://www.vancouver.wsu.edu/fac/tissot/IU_Ecology_Intro.pdf|formato=PDF |ref = harv}}</ref><ref name="Benson00">{{citar periódico|último = Benson |primeiro = Keith R. |título= The emergence of ecology from natural history |periódico= Endeavour |volume = 24 |issue número= 2 |páginas=59–62 |ano= 2000 |doi = 10.1016/S0160-9327(99)01260-0 |pmid = 10969480 |ref = harv}}</ref> Enquanto [[Charles Darwin]] é o mais conhecido por seus trabalhos em evolução,<ref name=Darwin>{{citar livro|último =Darwin |primeiro =Charles |autorlink = Charles Darwin |ano=1859 |título=On the Origin of Species |local=London |publicadopor=John Murray |edição=1st |página=1 |url=http://darwin-online.org.uk/content/frameset?itemID=F373&viewtype=text&pageseq=16 |isbn=0801413192}}</ref> ele é também um dos fundadores de ecologia de solo.<ref name="Meysman06">{{citar periódico|último = Meysman |primeiro = f. j. r. |último2 = Middelburg |primeiro2 = Jack J. |último3 = Heip |primeiro3 = C. H. R. |título= Bioturbation: a fresh look at Darwin’s last idea |periódico= TRENDS in Ecology and Evolution |volume = 21 |issue número= 22 |páginas=688–695|ano= 2006|url = http://www.marbee.fmns.rug.nl/pdf/marbee/2006-Meysman-TREE.pdf |doi = 10.1016/j.tree.2006.08.002 |pmid = 16901581 |ref = harv}}</ref> Em ''The Origin of Species'' Darwin faz nota a o primeiro experimento ecológico publicado em 1816.<ref name="Hector02">{{citar periódico|último1 = Hector |primeiro1 = A. |último2 = Hooper |primeiro2 = R. |título= Darwin and the First Ecological Experiment |periódico= Science |volume = 295 |páginas=639–640 |ano= 2002 |doi = 10.1126/science.1064815 |pmid = 11809960 |issue número= 5555 |ref = harv}}</ref> Na ciência que antecederam a Darwin a noção de evolução das espécies foi ganhando apoio popular. Este paradigma científico mudou a maneira que os pesquisadores se aproximaram das ciências ecológicas.<ref name="Acot97">{{citar periódico|último = Acot |primeiro = P. |título= The Lamarckian Cradle of Scientific Ecology |periódico= Acta Biotheoretica |volume = 45 |issue número= 3-4 |páginas=185–193 |ano= 1997 |doi = 10.1023/A:1000631103244 |ref = harv}}</ref>

Alguns sugerem que o primeiro texto ecológico (''Natural History of Selborne'') foi publicado em 1789, por [[Gilbert White]] (1720–1793).<ref name="May99">{{citar periódico| doi=10.1098/rstb.1999.0534 |último =May |primeiro =R. |título=Unanswered questions in ecology |periódico=Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. | volume=354 |páginas=1951–1959 |ano=1999 | ref=harv | pmc=1692702 | pmid=10670015}}</ref> O primeiro livro ecológico da América foi publicado em 1905 por [[Frederic Edward Clements]].<ref name="Clements05">{{harvnb|Clements|1905}}</ref> No livro, Clements passa a ideia que as comunidades de plantas são como superorganismos. Essa publicação lança o debate entre o holismo ecológico e individualismo que durou até a década de 1970. O conceito de Clements para superorganismo propõem quem os ecossistemas progridem por um regulado e determinado estágio de desenvolvimento, análogo ao estágios de desenvolvimento de um organismo, cujas partes função para manter a integridade do todo. O paradigma de Clements foi desafiado por [[Henry Gleason]].<ref name="Simberloff80">{{citar periódico|doi = 10.1007/BF00413854 |último = Simberloff |primeiro = D. |título= A succession of paradigms in ecology: Essentialism to materialism and probalism. |periódico= Synthese |volume = 43 |páginas=3–39 |ano= 1980 |ref = harv}}</ref> De acordo com Gleason, comunidades ecológicas se desenvolvem a partir da associação única de organismos individuais. Essa mudança de percepção colocado o foco para as histórias de vida de organismos individuais e como isso se relaciona com o desenvolvimento de comunidades.<ref name="Gleason26">{{citar periódico|último = Gleason |primeiro = H. A. |título= The Individualistic Concept of the Plant Association |periódico= Bulletin of the Torrey Botanical Club|ano= 1926 |volume = 53 |issue número= 1 |páginas=7–26 |url = http://www.ecologia.unam.mx/laboratorios/comunidades/pdf/pdf%20curso%20posgrado%20Elena/Tema%201/gleason1926.pdf |doi = 10.2307/2479933 |jstor = 2479933 |ref = harv}}</ref>

A teoria de superorganismo de Clements não foi completamente rejeitada, mas alguns sugerem que ela foi uma aplicação além do limite do holismo.<ref name="Wilson88">{{citar periódico|último = Wilson |primeiro = D. S. |título= Holism and Reductionism in Evolutionary Ecology |periódico= Oikos | volume = 53 | issue número= 2 |páginas= 269–273 |ano= 1988 | url = http://www.jstor.org/stable/3566073}}</ref> Holismo continua a ser uma parte crítica da fundamentação teórica contemporânea em estudos ecológicos.<ref name="Liu09">{{citar periódico|autor = Liu, J. ''et al.''|título= Coupled Human and Natural Systems |periódico= AMBIO: A Journal of the Human Environment |volume = 36 |issue número= 8 |páginas=639–649 |ano= 2009 |url = http://ambio.allenpress.com/archive/0044-7447/36/8/pdf/i0044-7447-36-8-639.pdf |doi = 10.1579/0044-7447(2007)36[639:CHANS]2.0.CO;2 |ref = harv}}</ref> Holismo foi primeiro introduzido em 1926 por uma polarizada figura histórica, um general da África do Sul chamado [[Jan Christian Smuts]]. Smuts foi inspirado pela teoria de superorganismo de Clement's e desenvolveu e publicou o conceito de holismo, que contrasta com a visão política do seu pai sobre o [[Apartheid]] .<ref name="Foster08">{{citar periódico|último = Foster|primeiro = J. B.|último2 = Clark|primeiro2 = B.|título= The Sociology of Ecology: Ecological Organicism Versus Ecosystem Ecology in the Social Construction of Ecological Science, 1926-1935|periódico= Organization & Environment|volume = 21|issue número= 3|páginas=311–352|ano= 2008|url = http://ibcperu.nuxit.net/doc/isis/10408.pdf |doi = 10.1177/1086026608321632|ref = harv}}</ref> Quase ao mesmo tempo, [[Charles Sutherland Elton|Charles Elton]] pioneiro no conceito de cadeias alimentares no livro "Animal Ecology".<ref name="Elton27">{{citar livro|último =Elton|primeiro =C. S.|título=Animal Ecology|publicadopor=Sidgwick and Jackson|local=London, UK.|ano=1927|isbn=0226206394}}</ref> Elton<ref name="Elton27" /> definiu relações ecológicas usando conceitos de cadeias alimentares, ciclos de alimentos, o tamanho de alimentos, e descreveu as relações numéricas entre os diferentes grupos funcionais e suas relativas abundâncias. 'ciclos alimentares' foram substituídos por 'teias tróficas `em posteriores textos ecológicos um texto posterior ecológica.<ref name="Allee32">{{citar livro|último =Allee|primeiro =W. C.|título= Animal life and social growth|publicadopor=The Williams & Wilkins Company and Associates|local=Baltimore|ano=1932}}</ref>

Ecologia desenvolveu-se em muitas nações, incluindo na Rússia com [[Vladimir Vernadsky]] que fundou o conceito de biosfera na década de 1920<ref name="Ghilarov95">{{citar periódico|último = Ghilarov |primeiro = A. M. |título= Vernadsky's Biosphere Concept: An Historical Perspective |periódico= The Quarterly Review of Biology |volume = 70 |issue número= 2 |páginas=193–203 |ano= 1995 |url = http://www.jstor.org/pss/3036242 |doi = 10.1086/418982 |ref = harv}}</ref> ou Japão com [[Kinji Imanishi]] e seu conceito de harmonia na natureza e segregação de habitat na década de 1950.<ref name="Itô91">{{citar periódico|último = Itô |primeiro = Y. |título= Development of ecology in Japan, with special reference to the role of Kinji Imanishi |periódico= Journal of Ecological Research |volume = 6 |issue número= 2 |páginas=139–155 |ano= 1991 |doi = 10.1007/BF02347158 |ref = harv}}</ref> O reconhecimento científico ou a importância das contribuições para a ecologia de outras culturas é dificultada por barreiras linguísticas e de tradução.<ref name="Ghilarov95" />

Como ecologia lida sempre com ecossistemas em mudança, por isso, tempo e espaço devem ser levados em conta quando são descritos fenômenos ecológicos.<ref name="Levin92">{{citar periódico|último = Levin |primeiro = S. A. |título= The Problem of Pattern and Scale in Ecology: The Robert H. MacArthur Award |periódico= Ecology | volume = 73 | issue número= 6 |páginas= 1943–1967 |ano= 1992 | url = http://biology.ucf.edu/~pascencio/classes/Spatial%20Ecology/Levin.pdf}}</ref> No que diz respeito ao tempo, pode levar milhares de anos para um processo ecológico amadurecer. O tempo de vida de uma árvore, por exemplo, pode passar através de diferentes estágios sucessionais até atingir a maturidade de uma floresta. O processo ecológico ainda é estendido mais ao longo do tempo até a arvore cair e decompor.

Por exemplo, várias gerações de um pulgão e seus predadores podem existir sobre uma única folha, e dentro de cada um destes pulgões podem existir diversas comunidades de [[bactérias]].<ref name="Humphreys97">{{citar periódico|último = Humphreys |primeiro = N. J. |último2 = Douglas |primeiro2 = A. E. |título= Partitioning of Symbiotic Bacteria between Generations of an Insect: a Quantitative Study of a ''Buchnera'' sp. in the Pea Aphid (''Acyrthosiphon pisum'') Reared at Different Temperatures |periódico= Applied and environmental microbiology | volume = 63 | issue número= 8 |páginas= 3294–3296 |ano= 1997 | url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1389233/pdf/hw3294.pdf}}</ref> A escalada do estudo deve ser muito ampla para estudar árvores de uma floresta, onde vivem pulgões e bactérias.<ref name="Stadler98">{{citar periódico|último = Stadler |primeiro = B. |último2 = Michalzik |primeiro2 = B. |último3 = Müller |primeiro3 = T. |título= Linking aphid ecology with nutrient fluxes in a coniferous forest. |periódico= Ecology | volume = 79 | issue número= 5 |páginas= 1514–1525 |ano= 1998 | url = http://www.esajournals.org/doi/abs/10.1890/0012-9658%281998%29079%5B1514:LAEWNF%5D2.0.CO%3B2 | doi = 10.1890/0012-9658(1998)079[1514:LAEWNF]2.0.CO;2}}</ref> Para entender o crescimento das arvores, por exemplo, o tipo de solo, umidade, inclinação do terreno, abertura do dossel e outras variáveis locais devem ser examinadas. Para entender a ecologia de uma floresta, complexos fatores locais, como clima também devem ser levados em conta.<ref name="Pojar87">{{citar periódico|último = Pojar |primeiro = J. |último2 = Klinka |primeiro2 = K. |último3 = Meidinger |primeiro3 = D. V. |título= Biogeoclimatic ecosystem classificationnext term in British Columbia |periódico= Forest Ecology and Management | volume = 22 | issue número= 1-2 |páginas= 119–154 |ano= 1987 | doi = 10.1016/0378-1127(87)90100-9}}</ref>

Estudos ecológicos de longo prazo promovem importantes registros para entender melhor os ecossistemas no espaço e no tempo. O International Long Term Ecological Network<ref name="urlWelcome to ILTER — ILTER">{{citar web|url=http://www.ilternet.edu/ |título=Welcome to ILTER — ILTER |formato= |obra= |acessodata=}}</ref> gerencia e faz intercambio de informação entre locais de pesquisas. O mais longo experimentos existente é o Park Grass Experiment que início em 1856.<ref name="Siverton06">{{Citation |último = Silverton |primeiro = J. |último2 = Poulton |primeiro2 = P. |último3 = Johnston |primeiro3 = E. |último4 = Grant |primeiro4 = E. |último5 = Heard |primeiro5 = M. |último6 = Biss |primeiro6 = P. M. |título= The Park Grass Experiment 1856–2006: its contribution to ecology |periódico= Journal of Ecology | volume = 94 | issue número= 4 |páginas= 801–814 |data= |ano= 2006 | url = http://www.demonsineden.com/Site/Research_publications_files/Silvertown%20et%20al.%202006.pdf}}</ref> Outro exemplo inclui o Hubbard Brook Experimental Forest em operação desde 1960.<ref name="urlHubbard Brook Ecosystem Study Front Page">{{citar web|url=http://www.hubbardbrook.org/ |título=Hubbard Brook Ecosystem Study Front Page |formato= |obra= |acessodata=}}</ref> Em ecologia também é complicado o fato de que os padrões de pequena escala não necessariamente explicam os fenômenos de grande escala.<ref name="Schneider01">{{Citation |último = Schneider |primeiro = D. D. |título= The Rise of the Concept of Scale in Ecology |periódico= BioScience | volume = 51 | issue número= 7 |páginas= 545–553 |ano= 2001 | url = http://www.mun.ca/biology/dschneider/Publications/2001DCS_AIBS_RiseOfScale.pdf}}</ref><ref name="Molnar04">{{citar periódico|último = Molnar |primeiro = J. |último2 = Marvier |primeiro2 = M. |último3 = Kareiva |primeiro3 = P. |título= The sum is greater than the parts. |periódico= Conservation Biology | volume = 18 | issue número= 6 |páginas= 1670–1671 |ano= 2004 | url = http://www.environmental-expert.com/Files%5C8392%5Carticles%5C9961%5CTheSumIsGreaterthantheParts.pdf | doi = 10.1111/j.1523-1739.2004.00l07.x}}</ref> Estes fenômenos operam em diferentes escalas no ambiente, que vão desde a escala molecular a escala planetaria, e requerem diferentes conjuntos de explicação.<ref name="Odum1977">{{citar periódico|último = Odum|primeiro = E. P. |título= The emergence of ecology as a new integrative discipline |periódico= Science | volume = 195 |páginas= 1289–1293 |ano= 1977}}</ref><ref name="Lovelock03" />

Para estruturar o estudo da ecologia em um quadro de entendimento o mundo biológico é conceitualmente organizado em uma estrutura hierárquica, variando de uma escala de genes, para células, tecidos, órgãos, organismos, espécies, até o nível de biosfera.<ref name="Nachtomy01">{{Citation |último = Nachtomy |primeiro = Ohad |último2 = Shavit |primeiro2 = Ayelet |último3 = Smith |primeiro3 = Justin |título= Leibnizian organisms, nested individuals, and units of selection |periódico= Theory in Biosciences | volume = 121 | issue número= 2 |ano= 2002 | url = http://www.springerlink.com/content/25625863427113r0/}}</ref> Ecossistemas são primeiramente pesquisados em seus principais níveis de organização, incluindo (1)organismos, (2) populações e (3) comunidades. Ecólogos estudam ecossistemas por amostragem de um certo número de indivíduos que representam uma população. Os ecossistemas consistem nas comunidades que entre elas e com o meio ambiente. E em ecologia, comunidades são criadas por interação de populações de diferentes espécies de uma área.<ref name="Begon06">{{Citation |último = Begon |primeiro = M. |último2 = Townsend |primeiro2 = C. R. |último3 = Harper |primeiro3 = J. L. |título= Ecology: From Individuals to Ecosystems |local= Oxford, UK |publicadopor= Blackwell Publishing |ano= 2006 |edição= 4th | url = http://books.google.ca/books?id=Lsf1lkYKoHEC&printsec=frontcover&dq=ecology&lr=&as_drrb_is=b&as_minm_is=0&as_miny_is=2004&as_maxm_is=0&as_maxy_is=2009&as_brr=0&client=firefox-a&cd=1#v=onepage&q=&f=false | isbn = 978-1-4051-1117-1}}</ref><ref name="Zak08">{{Citation |último = Zak |primeiro = K. M. |último2 = Munson |primeiro2 = B. H. |título= An Exploratory Study of Elementary Preservice Teachers’ Understanding of Ecology Using Concept Maps. |periódico= The Journal of Environmental Education | volume = 39 | issue número= 3 |páginas= 32–46 |ano= 2008 | url = http://www.duluth.umn.edu/~kgilbert/ened5560-1/Readings/SciEd-JEESpring2008-ZakMunsonArticleUpdated.pdf}}</ref>

| quote = Biodiversidade é um atributo de um local ou área que consiste na variedade dentro e entre comunidades bióticas, influenciadas ou não por seres humanos, em qualquer escala espacial de microhabitats a manchas de habitats, para toda a biosfera.<ref name="DeLong96">{{citar periódico|último = DeLong |primeiro = D. C. |título= Defining Biodiversity |periódico= Wildlife Society Bulletin | volume = 24 | issue número= 4 |páginas= 738–749 |ano= 1996 | url = http://www.jstor.org/pss/3783168}}</ref>

Biodiversidade é simplesmente a forma resumida para a diversidade biológica. Biodiversidade descreve todas as variantes da vida de genes a ecossistemas, e é uma área complexa que abrange todos os níveis biológicos de organização. Há muitos índices, maneiras para medir e representar a biodiversidade.<ref name="Scholes08">{{citar periódico|último = Scholes |primeiro = R. J. |último2 = Mace |primeiro2 = G. M. |último3 = Turner |primeiro3 = W. |último4 = Geller |primeiro4 = G. N. |último5 = Jurgens |primeiro5 = N. |último6 = Larigauderie |primeiro6 = A. |último7 = et al. |título= Toward a Global Biodiversity Observing System |periódico= Science | volume = 321 | issue número= 5892 |páginas= 1044–1045 |ano= 2008 | url = http://www.earthobservations.com/documents/committees/uic/200809_8thUIC/07b-Health0Montira-Pongsiri-BON-Article-in-Science.pdf | doi = 10.1126/science.1162055}}</ref> Biodiversidade inclui diversidade de espécies, diversidade de ecossistemas, diversidade genética e os complexos processos que operam em e entre esses diversos níveis.<ref name="Scholes08" /><ref name="Wilson00">{{citar periódico|último = Wilson |primeiro = E. O. |título= A Global Biodiversity Map. |periódico= Science | volume = 289 | issue número= 5488 |páginas= 2279 |ano= 2000 | url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/summary/289/5488/2279}}</ref><ref name="Purvis00">{{citar periódico|último = Purvis |primeiro = A. |último2 = Hector |primeiro2 = A. |título= Getting the measure of biodiversity |periódico= Nature | volume = 405 | issue número= |páginas= 212–218 |ano= 2000 | url = http://www.botanischergarten.ch/BiodivVorles-2005WS/Nature-Insight-Biodiversity-2000.pdf}}</ref> Biodiversidade executa um importante papel na saúde ecológica, quanto na saúde dos humanos.<ref name="Ostfeld09">{{citar periódico|último = Ostfeld |primeiro = R. S. |título= Biodiversity loss and the rise of zoonotic pathogens |periódico= Clinical Microbiology and Infection | volume = 15 | issue número= s1 |páginas= 40–43 |ano= 2009 | url = http://www.ecostudies.org/reprints/Ostfeld_2009_Clin_Microbiol_Inf.pdf | doi = 10.1111/j.1469-0691.2008.02691.x}}</ref><ref name="Tierney09">{{citar periódico|último = Tierney |primeiro = G. L. |último2 = Faber-Langendoen |primeiro2 = D. |último3 = Mitchell |primeiro3 = B. R. |último4 = Shriver |primeiro4 = W. G. |último5 = Gibbs |primeiro5 = J. P. |título= Monitoring and evaluating the ecological integrity of forest ecosystems. |periódico= Frontiers in Ecology and the Environment | volume = 7 | issue número= 6 |páginas= 308–316 |ano= 2009 | url = http://www.uvm.edu/~bmitchel/Publications/Tierney_Forest_monitoring.pdf}}</ref> Prevenindo ou priorizando a extinção das espécies é uma maneira de preservar a biodiversidade, nas populações, a diversidade genética entre elas e os processos ecológicos, como migração, que estão sendo ameaçados em escala global e desaparecendo rapidamente. Prioridades de conservação e técnicas de gestão requerem diferentes abordagens e considerações para abordar toda gama ecológica da biodiversidade. População e migração de espécies, por exemplo, são os mais sensíveis indicadores de serviços ecológicos que sustentam e contribuem para o capital natural e para o "bem estar" do ecossistema.<ref name="Wilcove08">{{citar periódico|último = Wilcove |primeiro = D. S. |último2 = Wikelski |primeiro2 = M. |título= Going, Going, Gone: Is Animal Migration Disappearing. |periódico= PLoS Biol | volume = 6 | issue número= 7 |páginas= e188 |ano= 2008 | url = http://www.plosbiology.org/article/info:doi/10.1371/journal.pbio.0060188 | doi = 10.1371/journal.pbio.0060188}}</ref><ref name="Svennin08">{{Citation |último = Svenning |primeiro = Jens-Christian |último2 = Condi |primeiro2 = R. |título= Biodiversity in a Warmer World |periódico= Science | volume = 322 | issue número= 5899 |páginas= 206–207 |ano= 2008 | url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/322/5899/206}}</ref><ref name="Ceballos02">{{citar periódico|último = Ceballos |primeiro = G. |último2 = Ehrlich |primeiro2 = P. R. |título= Mammal Population Losses and the Extinction Crisis |periódico= Science | volume = 296 | issue número= 5569 |páginas= 904–907 |ano= 2002 | url = http://epswww.unm.edu/facstaff/gmeyer/envsc330/CeballosEhrlichmammalextinct2002.pdf}}</ref><ref name="Palumbi09">{{citar periódico|último = Palumbi |primeiro = S. R. |último2 = Sandifer |primeiro2 = P. A. |último3 = Allan |primeiro3 = J. D. |último4 = Beck |primeiro4 = M. W. |último5 = Fautin |primeiro5 = D. G. |último6 = Fogarty |primeiro6 = M. J. |último7 = et al. |título= Managing for ocean biodiversity to sustain marine ecosystem services |periódico= Front Ecol Environ | volume = 7 | issue número= 4 |páginas= 204–211 |ano= 2009 | url = http://research.usm.maine.edu/gulfofmaine-census/wp-content/docs/Palumbi-et-al-2009_Managing-for-ocean-biodiversity.pdf | doi = 10.1890/070135}}</ref> O entendimento da biodiversidade tem uma aplicação pratica para o planejamento da conservação dos ecossistemas, para tomar decisões ecologicamente responsáveis nas gestão de empresas de consultoria, governos e empresas.<ref name="Hammond09">{{citar livro|último = Hammond |primeiro = H. |título= Maintaining whole systems on the Earth's crown: Ecosystem-based conservation planning for the Boreal forest |local= Slocan Park, BC |publicadopor= Silva Forest Foundation |ano= 2009 |páginas= 380 | url = http://www.silvafor.org/crown | isbn = 978-0-9734779-0-0}}</ref>

[[Imagem:Termite mound-Tanzania.jpg|thumb|upright|direita|190px| Monte de [[Cupim]] com grande variedades de chaminés que regulam a troca de gases, temperatura e outros parâmetros ambientais que são necessários para sustentar a fisiologia interna da colônia inteira.<ref name="Laland99" /><ref name="Hughes08">{{Citation |último = Hughes |primeiro = D. P. |último2 = Pierce |primeiro2 = N. E. |último3 = Boomsma |primeiro3 = J. J. |título= Social insect symbionts: evolution in homeostatic fortresses |periódico= Trends in Ecology & Evolution | volume = 23 | issue número= 12 |páginas= 672–677 |ano= 2008 | url = http://www.csub.edu/~psmith3/Teaching/discussion3C.pdf | doi = 10.1016/j.tree.2008.07.011}}</ref>]]

O nicho ecológico é um conceito central na ecologia de organismos. São muitos as definições do nicho ecológico desde 1917 ,<ref name="Wiens05">{{Citation |último = Wiens |primeiro = J. J. |último2 = Graham |primeiro2 = C. H. |título= Niche Conservatism: Integrating Evolution, Ecology, and Conservation Biology |periódico= Annual Review of Ecology, Evolution, and Systematics | volume = 36 |páginas= 519–539 |ano= 2005 | url = http://life.bio.sunysb.edu/ee/grahamlab/pdf/Wiens_Graham_AnnRev2005.pdf}}</ref>, mas [[George Evelyn Hutchinson]] fez um avanço conceitual em 1957<ref name="Hutchinson57">{{citar livro|último = Hutchinson |primeiro = G. E. |título= A Treatise on Limnology. |publicadopor= Wiley & Sons. |ano= 1957 |local= New York |páginas= 1015 | isbn = 0471425729}}</ref><ref name="Hutchinson57b">{{citar periódico|último = Hutchinson |primeiro = G. E. |título= Concluding remarks. |periódico= Cold Spring Harb Symp Quant Biol | volume = 22 |páginas= 415–427 |ano= 1957 | url = http://symposium.cshlp.org/content/22/415.full.pdf+html}}</ref> e introduziu a definição mais amplamente aceita: "O nicho é o grupo de condições [[bioticas]] e [[abióticas]] nas quais uma espécie é capaz de persistir e manter estável o tamanho da população."<ref name="Wiens05" /> {{rp|519}} O nicho ecológico é dividido em nicho fundamental e nicho efetivo. O nicho fundamental é o grupo de condições ambientais sobre qual uma espécie é apta a persistir. O nicho efetivo é o grupo de condições ambientais ótimas sobre a qual uma espécie é apta a persistir.<ref name="Begon06" /><ref name="Wiens05"/><ref name="Hutchinson57b" /> Organismos tem traços fundamentais que são excepcionalmentes adaptados ao nicho ecológico. Um traço é uma propriedade mensurável do organismo que fortemente influencia sua performance.<ref name="McGill06">{{citar periódico|último = McGill |primeiro = B. J. |último2 = Enquist |primeiro2 = B. J. |último3 = Weiher |primeiro3 = E. |último4 = Westoby |primeiro4 = M. |título= Rebuilding community ecology from functional traits |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 21 | issue número= 4 |páginas= 178–185 |ano= 2006}}</ref> Padrões biogeográficos e escalas de distribuição são explicados e previstos através do conhecimento e compreensão das exigências do nicho da espécie.<ref name="Pearman08">{{citar periódico|último = Pearman |primeiro = P. B. |último2 = Guisan |primeiro2 = A. |último3 = Broennimann |primeiro3 = O. |último4 = Randin |primeiro4 = C. F. |título= Niche dynamics in space and time |periódico= Trends in Ecology & Evolution | volume = 23 | issue número= 3 |páginas= 149–158 |ano= 2008 | url = http://connected.uwc.ac.za/blog/upload/SABIF_niche_modelling/Literature/Range_limiting_factors/GeneralTheory/Pearman%20et%20al%202008%20Niche%20dynamics%20in%20space%20and%20time.pdf | doi = 10.1016/j.tree.2007.11.005}}</ref> Por exemplo, a adaptação natural de cada espécie no seu nicho ecológico significa que ela é apta para excluir competitivamente outras espécies similarmente adaptada que tem uma escala geográfica de sobreposição. Isso é chamado de princípio de exclusão competitiva <ref name="Hardin60">{{citar periódico|último = Hardin |primeiro = G. |título= The competitive exclusion principal. |ano= 1960 |periódico= Science | volume = 131 | issuenúmero=3409 |páginas= 1292–1297 | doi = 10.1126/science.131.3409.1292}}</ref> Importante do conceito do nicho é o habitat. O habitat é o ambiente sobre a qual uma espécies sabemos que ocorre e o tipo de comunidade que é formada como resultado.<ref name="Whittaker73">{{citar periódico|último = Whittaker |primeiro = R. H. |último2 = Levin |primeiro2 = S. A. |último3 = Root |primeiro3 = R. B. |título= Niche, Habitat, and Ecotope |periódico= The American Naturalist | volume = 107 | issue número= 955 |páginas= 321–338 |ano= 1973 | url = http://www.jstor.org/stable/2459534?seq=6}}</ref> Por exemplo, habitat pode se referia a um ambiente aquático ou terrestre que pode ser categorizado como ecossistemas de montanha ou Alpes.

[[Imagem:Blue Linckia Starfish.JPG|thumb|upright|esquerda|190px|Biodiversidade de um recife de corais. Corais adaptam e modificam seu ambiente pela formação de esqueleto de carbonato de cálcio que fornecem condições de crescimento para futuras gerações e formam habitat para muitas outras espécies.<ref name="Kiessling09">{{citar periódico|último = Kiessling |primeiro = W. |último2 = Simpson |primeiro2 = C. |último3 = Foote |primeiro3 = M. |título= Reefs as Cradles of Evolution and Sources of Biodiversity in the Phanerozoic. |periódico= Science | volume = 327 | issue número= 5962 |páginas= 196–198 |ano= 2009 | url = http://www.sciencemag.org/cgi/content/abstract/327/5962/196 | doi = 10.1126/science.1182241}}</ref>]]

Organismos são sujeitos a pressões ambientais, mas eles também podem modificar seus habitats. O feedback positivo entre organismos e seu ambiente pode modificar as condições em uma escala local ou global (Ver [[Hipótese Gaia]]) e muitas vezes até mesmo após a morte do organismo, como por exemplo deposição de esqueletos de sílica ou calcário por organismos marinhos.<ref name="Hastings07">{{citar periódico|último1 = Hastings |primeiro1 = A. B. |último2 = Crooks |primeiro2 = J. E. |último3 = Cuddington |primeiro3 = J. A. |último4 = Jones |primeiro4 = K. |último5 = Lambrinos |primeiro5 = C. J. |último6 = Talley |primeiro6 = J. G. |último7 = et al. |título= Ecosystem engineering in space and time |periódico= Ecology Letters | volume = 10 |páginas= 153–164 |ano= 2007 | url = http://www3.interscience.wiley.com/journal/118545809/abstract?CRETRY=1&SRETRY=0 | doi = 10.1111/j.1461-0248.2006.00997.x | pmid = 17257103 | issue número= 2}}</ref> Este processo de engenharia de ecossistemas também pode ser chamado de construção de nicho. Engenheiro de ecossistemas são definidos como:”...organismos que diretamente ou indiretamente modulam a disponibilidade de recursos para outras espécies, causando mudanças nos estados físicos nos matérias bióticos ou abióticos. Assim eles modificam, mantem e criam habitats."<ref name="Jones94">{{citar periódico|último1 = Jones |primeiro1 = Clive G. |último2 =Lawton|primeiro2 = John H.|último3 =Shachak|primeiro3 =Moshe|título= Organisms as ecosystem engineers |periódico= Oikos| volume = 69 |páginas= 373–386 |ano= 1994 | doi = 10.2307/3545850 | issue número= 3}}</ref>{{rp|373}}

O conceito de engenharia ecológica foi estimulado por uma nova apreciação do grau de influencia que os organismos tem no ecossistemas e no processo evolutivo. O conceito de construção de nicho destaca um prévio subvalorizado mecanismo de feedback na seleção natural transmitindo forças no nicho abiótico.<ref name="Laland99">{{citar periódico|último1 =Laland |primeiro1 =K. N.|último2 =Odling-Smee|primeiro2 =F.J.|último3 =Feldman|primeiro3 =M.W. |título= Evolutionary consequences of niche construction and their implications for ecology |periódico= PNAS | volume = 96 |páginas=10242–10247 |ano= 1999 | doi=10.1073/pnas.96.18.10242 | pmid=10468593 | issuenúmero=18 | pmc=17873}}</ref><ref name="Write06">{{citar periódico|último1 = Wright |primeiro1 =J.P. |último2 =Jones |primeiro2 =C.G. |título= The Concept of Organisms as Ecosystem Engineers Ten Years On: Progress, Limitations, and Challenges |periódico= BioScience | volume = 56 |páginas= 203–209 |ano= 2006 | doi = 10.1641/0006-3568(2006)056[0203:TCOOAE]2.0.CO;2}}</ref> Um exemplo de seleção natural através de engenharia de ecossistemas ocorre em nichos de [[insetos sociais]], incluindo formigas, abelhas, vespas e cupins. Lá é uma emergência de homeostase na estrutura do nicho que regula, mantém e defende a fisiologia no interior da colônia. Montes de cupins, por exemplo, mantém uma temperatura interna constante através de chaminés de ar condicionado. A estrutura dos nichos é sujeita as forças da seleção natural. Além disso, o nicho pode sobreviver a sucessivas gerações, o que significa que os organismos herdam o material genético e um nicho, que foi construído antes do seu tempo.<ref name="Laland99" /><ref name="Hughes08" /><ref name="Day03">{{Citation |último = Day |primeiro = R. L. |último2 = Laland |primeiro2 = K. N. |último3 = Odling-Smee |primeiro3 = J. |título= Rethinking Adaptation: the niche-construction perspective |periódico= Perspectives in Biology and Medicine | volume = 46 | issue número= 1 |páginas= 80–95 |ano= 2003 | url = https://apps.lis.illinois.edu/wiki/download/attachments/10981360/day_odling-smee-niche_construction.pdf}}</ref>

A população é a unidade de analise da ecologia de populações. Uma população consiste nos indivíduos de uma mesma espécie que vivem, interagem e migram através do mesmo nicho e habitat .<ref name="Waples06">{{citar periódico|último = Waples |primeiro = R. S. |último2 = Gaggiotti |primeiro2 = O. |título= What is a population? An empirical evaluation of some genetic methods for identifying the number of gene pools and their degree of connectivity. |periódico= Molecular Ecology | volume = 15 |páginas= 1419–1439 |ano= 2006 | url = http://folk.uio.no/gillesg/ConGen/biblio/TheoMeth/WaplesGaggiotti_2006.pdf | doi = 10.1111/j.1365-294X.2006.02890.x}}</ref> Uma primárias lei da ecologia de populações é a [[Teoria Populacional Malthusiana]].<ref name="Turchin01">{{Citation |último = Turchin |primeiro = P. |título= Does Population Ecology Have General Laws? |periódico= Oikos | volume = 94 | issue número= 1 |páginas= 17–26 |ano= 2001}}</ref> Este modelo prevê que: "...uma população pode crescer (ou declinar) exponencialmente enquanto o ambiente experimentado por todos os indivíduos da população se mantém constante..." <ref name="Turchin01" /> {{rp|18}}

Esta premissa Malthusiana fornece a base para a formulação de teorias preditivas e testes que se seguem. Modelagens simples de populações usualmente começam com quatro variáveis incluído nascimento, morte, imigração e emigração. Modelos matemáticos são usados para calcular a mudança demográfica na população usando modelos nulos. Um modelo nulo é usado como uma hipótese nula para os testes estatísticos. A hipótese nula parte da pressuposto que processos aleatórios criam os padrões observados. Alternativamente o padrão observado difere significantemente do modelo aleatório e exige mais explicação. Modelos podem ser matematicamente complexos quando “...varias hipóteses competitivas são simultaneamente confrontadas com os dados."<ref name="Johnson04">{{Citation |último = Johnson |primeiro = J. B. |último2 = Omland |primeiro2 = K. S. |título= Model selection in ecology and evolution. |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 19 | issue número= 2 |páginas= 101–108 |ano= 2004 | url = http://www.usm.maine.edu/bio/courses/bio621/model_selection.pdf}}</ref> Um exemplo de um modelo introdutório de população descreve uma população fechada, como em uma ilha, onde a imigração e emigração não ocorre. Nestes modelos de ilha as taxas per capita de variação são descritos como:

onde ''N'' é o número de indivíduos medidos como densidade de biomassa, ''a'' é a taxa per capita máxima de mudança, e ''K'' é a capacidade de suporte da população. A formula pode ser lida assim, a taxa de mudança na população (''dN/dT'') é igual ao crescimento (''aN'') que é limitado pela capacidade de suporte ''(1-N/K)''. A disciplina de ecologia de populações baseia-se estes modelos introdutórios para entender os processos demográficos em populações real e conduz testes de hipóteses estatísticos. O campo da ecologia populacional, muitas vezes utiliza os dados sobre história de vida e álgebra matricial para desenvolver matrizes de projeção em fecundidade e sobrevivência. Esta informação é usada para o gerenciamento de estoques da vida selvagem e fixação de quotas de colheita.<ref name="Vandermeer03" /><ref name="Berryman92">{{citar periódico|último = Berryman |primeiro = A. A. |título= The Origins and Evolution of Predator-Prey Theory |periódico= Ecology | volume = 73 | issue número= 5 |páginas= 1530–1535 |ano= 1992}}</ref>

!colspan="2"|Uma lista de termos que define vários tipos de agrupamentos naturais de indivíduos que são usados no estudo das populações.<ref name="Wells95">Terms and definitions directly quoted from: {{citar periódico|último = Wells |primeiro = J. V. |último2 = Richmond |primeiro2 = M. E. |título= Populations, metapopulations, and species populations: What are they and who should care? |periódico= Wildlife Society Bulletin | volume = 23 | issue número= 3 |páginas= 458–462 |ano= 1995 | url = http://www.uoguelph.ca/zoology/courses/BIOL3130/wells11.pdf}}</ref>

O conceito de metapopulação foi introduzido em 1969 <ref name="Levins69">{{citar periódico|último = Levins |primeiro = R. |título= Some demographic and genetic consequences of environmental heterogeneity for biological control. |periódico= Bulletin of the Entomological Society of America | volume = 15 |páginas= 237–240 |ano= 1969 | url = http://books.google.ca/books?hl=en&lr=&id=8jfmor8wVG4C&oi=fnd&pg=PA162&ots=GJCtM8hhbu&sig=kSiFKPIaX_p_ZCeQZtf1G0k4ib4#v=onepage&q=&f=false}}</ref>:"como uma população de populações que vai se extinguindo e recolonizando localmente."<ref name="Levins70">{{citar livro|último = Levins |primeiro = R. |editor-sobrenome = Gerstenhaber |editor-nome = M. |título= Extinction. In: Some Mathematical Questions in Biology |ano= 1970 |páginas= 77–107 | url = http://books.google.ca/books?id=CfZHU1aZqJsC&dq=Some+Mathematical+Questions+in+Biology&printsec=frontcover&source=bl&ots=UXQZc5WZwK&sig=1F6yBuo09HOAwxFL5QA8Ak_BLA0&hl=en&ei=V2U9S5SyLpDflAe40qmdBw&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=1&ved=0CAwQ6AEwAA#v=onepage&q=&f=false}}</ref>{{rp|105}} Ecologia de metapopulações é uma abordagem estatística que é frequentemente usada na biologia da conservação.<ref name="Smith05">{{citar periódico|último = Smith |primeiro = M. A. |último2 = Green |primeiro2 = D. M. |título= Dispersal and the metapopulation paradigm in amphibian ecology and conservation: are all amphibian populations metapopulations? |periódico= Ecography | volume = 28 | issue número= 1 |páginas= 110–128 |ano= 2005 | url = http://www3.interscience.wiley.com/journal/118738510/abstract | doi = 10.1111/j.0906-7590.2005.04042.x}}</ref> A pesquisa com metapopulações simplifica a paisagem em manchas com diferentes níveis de qualidade.<ref name="Hanski98">{{citar periódico|último = Hanski |primeiro = I. |título= Metapopulation dynamics |periódico= Nature | volume = 396 |páginas= 41–49 |ano= 1998 | url = http://www.helsinki.fi/~ihanski/Articles/Nature%201998%20Hanski.pdf}}</ref> Como o modelo de seleçãor/K, o modelo de metapopulações pode ser usado para explicar a evolução da história de vida, como a estabilidade ecológica da metamorfose dos amfibios, que deslocam nos estágios de vida de manchas aquáticas para manchas terrestres.<ref name="Petranka07">{{citar periódico|último = Petranka |primeiro = J. W. |título= Evolution of complex life cycles of amphibians: bridging the gap between metapopulation dynamics and life history evolution |periódico= Evolutionary Ecology | volume = 21 | issue número= 6 |páginas= 751–764 |ano= 2007 | url = http://www.springerlink.com/content/t18n5186454738xu/ | doi = 10.1007/s10682-006-9149-1}}</ref> Na terminologia de metapopulação existem emigrantes (indivíduos que deixam um fragmento), imigrantes (indivíduos que se movem nos fragmentos) e os sítio (site) são classificados ou como fontes ou sumidouros. Um sítio (site) é um termo genérico que se refere a lugares onde as amostras das populações, tais como lagoas ou definidas áreas de amostragem em uma floresta. Sítios fontes são locais produtivos que geram uma oferta sazonal de organismos jovens que migram para outros fragmentos. Sítios sumidouros são locais improdutivos que só recebem os migrantes e estes vão se extinguir a menos que resgatados por um sítios fonte adjacentes ou as condições ambientais tornam-se mais favoráveis. Modelos de metapopulação examinar a dinâmica dos fragmentos ao longo do tempo para responder perguntas sobre ecologia espacial e demográfica. A ecologia de metapopulações é um processo dinâmico de extinção e colonização. Pequenos fragmentos de menor qualidade são mantidos ou resgatados por um fluxo sazonal de novos imigrantes. Uma estrutura de metapopulação dinâmica evolui de ano para ano, onde alguns fragmentos são sumidouros em anos secos e se tornam fontes de quando as condições são mais favoráveis. Ecologistas utilizam uma mistura de modelos de computador e estudos de campo para explicar a estrutura das metapopulações.<ref name="Hanski04">{{citar livro|editor-sobrenome = Hanski |editor-nome = I. |editor-sobrenome2 = Gaggiotti |editor-nome2 = O. E. |título= Ecology, genetics and evolution of metapopulations. |publicadopor= Elsevier Academic Press |ano= 2004 |local= Burlington, MA | url = http://books.google.ca/books?id=EP8TAQAAIAAJ&q=ecology,+genetics,+and+evolution+of+metapopulations&dq=ecology,+genetics,+and+evolution+of+metapopulations&cd=1 | isbn = 0-12-323448-4}}</ref><ref name="MacKenzie06">{{citar livro|último = MacKenzie |primeiro = D. I. |último2 = Nichols |primeiro2 = J. D. |último3 = Royle |primeiro3 = J. A. |último4 = Pollock |primeiro4 = K. H. |último5 = Bailey |primeiro5 = L. L. |último6 = Hines |primeiro6 = J. E. |título= Occupancy Estimation and Modeling: Inferring patterns and dynamics of species occurence. |publicadopor= Elsevier Academic Press |ano= 2006 |local= London, UK |páginas= 324 | url = http://books.google.ca/books?id=RaCmF9PioCIC&printsec=frontcover&dq=Occupancy+Estimation+and+Modeling:+Inferring+patterns+and+dynamics+of+species+occurence.&client=firefox-a&cd=1#v=onepage&q=&f=false | isbn = 978-0-12-088766-8}}</ref>

| quote = Ecologia de comunidade examina como as interações entre espécies e seu ambiente que afeta a abundância, distribuição e diversidade de espécies dentro das comunidades.| source = Johnson & Stinchcomb<ref name="Johnson07">{{citar periódico|último = Johnson |primeiro = M. T. |último2 = Strinchcombe |primeiro2 = J. R. |título= An emerging synthesis between community ecology and evolutionary biology. |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 22 | issue número= 5 |páginas= 250–257 |ano= 2007}}</ref>{{rp|250}}

Ecologia de comunidades é uma subdisciplina da ecologia que estuda a distribuição, abundância, demografia e interações entre populações coexistentes. Um exemplo do um estudo na ecologia de comunidades medida da produção primária em uma área alagada em relação as taxas de decomposição em consumo. Isto requer o entendimento da conexão da comunidade entre plantas (produtores primários) e os decompositores (fungos e bactérias).<ref name="Brinson81">{{citar periódico|último1 = Brinson|primeiro1 = M. M. |último2 =Lugo |primeiro2 =A. E. |último3 =Brown |primeiro3 =S |título= Primary Productivity, Decomposition and Consumer Activity in Freshwater Wetlands |periódico= Annual Review of Ecology and Systematics | volume = 12 |páginas= 123–161 |ano= 1981 | doi = 10.1146/annurev.es.12.110181.001011}}</ref> ou a analise da dinâmica predador presa afetando a biomassa de anfíbios .<ref name="Davic04">{{citar periódico|último1 = Davic |primeiro1 = R. D. |último2 =Welsh |primeiro2 =H. H. |título= On the Ecological Role of Salamanders |periódico= Annual Review of Ecology and Systematics | volume = 35 |páginas= 405–434 |ano= 2004 | url=http://www.fs.fed.us/psw/publications/welsh/captured/psw_2004_welsh008.pdf}}</ref>. Teias alimentares e níveis tróficos são dois modelos conceituais bastante utilizados para explicar a ligações entre espécies.<ref name="Paine80">{{Citation |último = Paine |primeiro = R. T. |título= Food Webs: Linkage, Interaction Strength and Community Infrastructure |periódico= Journal of Animal Ecology | volume = 49 | issue número= 3 |páginas= 667–685 |ano= 1980 | url = http://www.jstor.org/stable/4220}}</ref><ref name="Abrams93">{{Citation |último = Abrams |primeiro = P. A. |título= Effect of Increased Productivity on the Abundances of Trophic Levels |periódico= The American Naturalist | volume = 141 | issue número= 3 |páginas= 351–371 |ano= 1993 | url = http://www.jstor.org/stable/2462676?seq=1}}</ref>

Estudos de microcosmos são usados para simplificar as pesquisas com teias alimentares em unidades semi isoladas como pequenas molas, logs decadentes, e experimentos de laboratório usando organismos que se reproduzem rapidamente, como as [[Daphnia]] alimentando-se de [[algas]] em ambientes controlados.<ref name="Elser01">{{citar periódico|último = Elser |primeiro = J. |último2 = Hayakawa |primeiro2 = K. |último3 = Urabe |primeiro3 = J. |título= Nutrient Limitation Reduces Food Quality for Zooplankton: Daphnia Response to Seston Phosphorus Enrichment. |periódico= Ecology | volume = 82 | issue número= 3 |páginas= 898–903 |ano= 2001 | url = http://www.esajournals.org/doi/abs/10.1890/0012-9658%282001%29082%5B0898:NLRFQF%5D2.0.CO%3B2}}</ref><ref name="Worm03">{{citar periódico|último1 =Worm |primeiro1 =B. |último2 =Duffy |primeiro2 =J.E. |título= Biodiversity, productivity and stability in real food webs |ano=2003 |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume=18 | issuenúmero=12|páginas=628–632 | doi=10.1016/j.tree.2003.09.003}}</ref> Princípios adquiridos em teias alimentares de modelos experientais de microcosmos são usados para extrapolar pequenas cinceitos dinâmicos em grandes sistemas.<ref name="Worm03"/> Food-chain length is another way of describing food-webs as a measure of the number of species encountered as energy or nutrients move from the plants to top predators.<ref name="Post93">{{citar periódico|último =Post |primeiro =D. M. |título= The long and short of food-chain length |ano=1993 |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume=17 | issuenúmero=6|páginas=269–277 | doi=10.1016/S0169-5347(02)02455-2}}</ref>{{rp|269}}

Links na teia alimentar primeiramente conectam relações alimentares entre espécies. Biodiversidade dentro do ecossistema pode se organizar em dimensões verticais e horizontais. A dimensão vertical representa as relações alimentares da base da cadeia alimentar até os predadores de topo. A dimensão horizontal representa a abundancia relativa ou biomassa de casa nível <ref name="Duffy07">{{citar periódico|último = Duffy |primeiro = J. E. |último2 = Cardinale |primeiro2 = B. J. |último3 = France |primeiro3 = K. E. |último4 = McIntyre |primeiro4 = P. B. |último5 = Thébault |primeiro5 = E. |último6 = Loreau |primeiro6 = M. |título= The functional role of biodiversity in ecosystems: incorporating trophic complexity. |periódico= Ecology Letters | volume = 10 | issue número= 6 |páginas= 522–538 |ano= 2007 | url = http://www3.interscience.wiley.com/journal/118545844/abstract | doi = 10.1111/j.1461-0248.2007.01037.x}}</ref> Quando a abundancia relativa ou biomassa de cada grupo alimentar é empilhada em seus respectivos grupos tróficos eles naturalmente formam uma espécie de ‘piramide de números’.<ref name="Elton27" /> Grupos funcionais são amplamente categorizados como autotróficos (ou produtores primários), heterotríficos (ou consumidores), e detritívoros (ou decompositores). Heterotrófagos podem ser subdivididos em diferentes grupos funcionais, incluindo: consumidores primários (herbívoros), consumidores secundários (predadores que consomem exclusivamente herbívoros) e consumidores terciários (predadores que consomem tanto herbívoros quanto outros predadores).<ref name="David03">{{citar periódico|último = Davic |primeiro = R. D. |título= Linking keystone species and functional groups: a new operational definition of the keystone species concept. |periódico= Conservation Ecology | volume = 7 | issue número= 1 |páginas= r11 |ano= 2003 | url = http://www.consecol.org/vol7/iss1/resp11/ }}</ref> Onívoros não se encaixam perfeitamente nessas categorias funcionais porque consomem tanto tecidos vegetais e tecidos animais. Tem sido sugerido, entretanto, que os onívoros têm uma maior influência funcional como predadores, porque em relação aos herbívoros são relativamente ineficientes na pastagem.<ref name="Oksanen91">{{citar periódico|último = Oksanen |primeiro = L. |título= Trophic levels and trophic dynamics: A consensus emerging? |ano= 1991 |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 6 | issuenúmero=2 |páginas= 58–60 | doi = 10.1016/0169-5347(91)90124-G}}</ref>

Ecólogos coletam dados em níveis tróficos e teias alimentares para modelar estatisticamente e calcular parâmetros matemáticos, tais como aqueles usados em outros tipos de análise de rede, para estudar os padrões emergentes e propriedades compartilhadas entre os ecossistemas. O arranjo piramidal emergente de níveis tróficos com quantidades de transferência de energia diminuindo à medida que as espécies se tornam mais distantes da fonte de produção é um dos vários padrões que repetem entre os ecossistemas.<ref name="Pimm91" /><ref name="Proulx05">{{citar periódico|último1 = Proulx |primeiro1 =Stephen R. |último2 =Promislow |primeiro2 = Daniel E.L. |último3 =Phillips |primeiro3 = Patrick C. |título= Network thinking in ecology and evolution |ano= 2005 |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 20 | issuenúmero=6 |páginas= 345–353 | doi = 10.1016/j.tree.2005.04.004 | pmid = 16701391}}</ref><ref name="Raffaelli02">{{citar periódico|último = Raffaelli |primeiro = D. |título= From Elton to Mathematics and Back Again |ano= 2002 |periódico= Science | volume = 296 | issuenúmero=5570 |páginas= 1035–1037 | doi = 10.1126/science.1072080 | pmid = 12004106}}</ref> O tamanho de cada nível trófico na pirâmide geralmente representa a biomassa, que pode ser medida como o peso seco dos organismos.<ref name="Ricklefs96"/> Autótrofos podem ter a maior proporção mundial de biomassa, mas eles são rivalizados de perto ou mesmo superados pelos microrganismos.<ref name="Whitman98">{{citar periódico|último1 = Whitman |primeiro1 = W. B. |último2 = Coleman |primeiro2 = D. C. |último3 = Wieb |primeiro3 = W. J. |título= Prokaryotes: The unseen majority |periódico= Proc. Natl. Acad. Sci. USA | volume = 95 |páginas= 6578–6583 |ano= 1998 | url = http://www.pnas.org/content/95/12/6578.full.pdf}}</ref><ref name="Groombridge02">{{Citation |último = Groombridge |primeiro = B. |último2 = Jenkins |primeiro2 = M. |título= World atlas of biodiversity: earth's living resources in the 21st century |publicadopor= World Conservation Monitoring Centre, United Nations Environment Programme |ano= 2002 | url = http://books.google.ca/books?id=_kHeAXV5-XwC&printsec=frontcover&source=gbs_navlinks_s#v=onepage&q=biomass&f=false | isbn = 0-520-23668-8}}</ref>

A decomposição da matéria orgânica morta, como folhas caindo no chão da floresta, se transforma em [[solo]] que a alimenta a produção de plantas. A soma total dos ecossistemas do planeta terra é chamado de pedosfera, onde é encontrada uma proporção muito grande da biodiversidade. Invertebrados que se alimentam e rasgam folhas maiores, por exemplo, criar pequenos pedaços que alimentam organismos menores na cadeia de alimentação. Coletivamente, estes são os detritívoros que regulam a formação do solo.<ref name="Lecerf05">{{citar periódico|último = Lecerf |primeiro = A. |último2 = Dobson |primeiro2 = M. |último3 = Dang |primeiro3 = C. K. |título= Riparian plant species loss alters trophic dynamics in detritus-based stream ecosystems |periódico= Oecologia | volume = 146 | issue número= 3 |páginas= 432–442 |ano= 2005 | url = http://www.ecolab.ups-tlse.fr/rivfunction/download/Lecerf%20et%20al%202005.pdf | doi = 10.1007/s00442-005-0212-3}}</ref><ref name="Wilkinson09">{{citar periódico|último = Wilkinson |primeiro = M. T. |último2 = Richards |primeiro2 = P. J. |último3 = Humphreys |primeiro3 = G. S. |título= Breaking ground: Pedological, geological, and ecological implications of soil bioturbation. |periódico= Earth-Science Reviews | volume = 97 | issue número= 1-4 |páginas= 257–272 |ano= 2009 | url = http://128.163.2.27/AS/Geography/People/Faculty/Wilkinson/Wilkinson.ESR.pdf | doi = 10.1016/j.earscirev.2009.09.005}}</ref> As raízes das árvores, fungos, bactérias, minhocas, formigas, besouros, centopéias, mamíferos, aves, répteis e anfíbios todo o contribuem para criar a cadeia trófica da vida nos ecossistemas do solo. Como organismos se alimentam e deslocam fisicamente materiais para solos, este processo ecológico importante é chamado bioturbação. Biomassa de microrganismos do solo são influenciadas por feedback (retroalimentantação) na dinâmica trófica da superfície solar exposta. Estudos paleecológicos de solos colocam a origem da bioturbação a um tempo antes do período Cambriano. Outros eventos, como a evolução das árvores e anfíbios no período devoniano teve um papel significativo no desenvolvimento dos solos e trofismo ecológico.<ref name="Davic04" /><ref name="Wilkinson09" /><ref name="Hasiotis03">{{citar periódico|último = Hasiotis |primeiro = S. T. |título= Complex ichnofossils of solitary and social soil organisms: understanding their evolution and roles in terrestrial paleoecosystems. |periódico= Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology | volume = 192 | issue número= 2 |páginas= 259–320 |ano= 2003 | url = http://www.ingentaconnect.com/content/els/00310182/2003/00000192/00000001/art00689 | doi = 10.1016/S0031-0182(02)00689-2 }}</ref>

Grupos tróficos funcionais separam hierarquicamente em uma piramide trófica porque requerem adaptações especializadas para realizar fotossíntese ou predação, mas raramente são eles tem uma combinação de ambas habilidades funcionais. Isso explica por que adaptações funcionais em trofismo organizam diferentes espécies emergente em um grupo funcional.<ref name="Oksanen91" /> Níveis tróficos são parte de um holístico ou complexo sistema visto no ecossistema.<ref name="Loehle88">{{citar periódico|último = Loehle |primeiro = C. |último2 = Pechmann |primeiro2 = J. H. K. |título= Evolution: The Missing Ingredient in Systems Ecology |periódico= The American Naturalist | volume = 132 | issue número= 9 |páginas= 884–899 |ano= 1988 | url = http://www.jstor.org/stable/2462267}}</ref><ref name="Ulanowicz79">{{citar periódico|último = Ulanowicz |primeiro = R. E. |último2 = Kemp |primeiro2 = W. M. |título= Toward Canonical Trophic Aggregations |periódico= The American Naturalist | volume = 114 | issue número= 6 |páginas= 871–883 |ano= 1979 | url = http://www.jstor.org/stable/2460557}}</ref> Cada nível trófico contém espécies independentes que se agrupam, porque compartilham funções ecológicas comuns. Agrupamento de espécies funcionalmente similar em um sistema trófico dá uma imagem macroscópica do amplo design funcional.<ref name="Li00">{{citar periódico|último = Li |primeiro = B. |título= Why is the holistic approach becoming so important in landscape ecology? |periódico= Landscape and Urban Planning | volume = 50 | issue número= 1-3 |páginas= 27–41 |ano= 2000 | doi = 10.1016/S0169-2046(00)00078-5}}</ref>

Links em uma teia alimentar ilustram diretas relações tróficas entre espécies, mas podem também efeitos indiretos que podem alterar a abundancia, distribuição ou biomassa do nível trófico. Por exemplo, predadores comendo herbívoros indiretamente influenciam a controle e regulação da produção primária nas plantas. Embora predadores não comem plantas diretamente, eles regulam a população de herbívoros que diretamente são ligados diretamente as plantas. A rede de relações de efeitos diretos e indiretos é clamada de cascata trófica. Cascata trófica são separadas em cascatas a nível de espécie, onde apenas um subconjunto da dinâmica da teia alimentar é impactado por uma mudança no número da população, e cascadas ao nível de comunidade, onde uma mudança no número da população pode ter um efeito dramático na teia alimentar inteira, como a distribuição de biomassa de plantas.<ref name="Polis00">{{citar periódico|último1 = Polis |primeiro1 = G.A. |último2 = Sears |primeiro2 = A.L.W. |último3 = Huxel |primeiro3 = G.R. |último4 = Strong |primeiro4 = D.R. |último5 = Maron |primeiro5 = J. |título= When is a trophic cascade a trophic cascade? |ano= 2000 |periódico= Trends in Ecology and Evolution | volume = 15 | issuenúmero=11 |páginas= 473–475 | url=http://www.cof.orst.edu/leopold/class-reading/Polis%202000.pdf | doi = 10.1016/S0169-5347(00)01971-6 | pmid = 11050351}}</ref>

Uma espécie chave é uma espécie que ocupa um papel particularmente forte ou central em uma teia alimentar. Uma espécie chave ocupa um papel desproporcional em manter processos ecológicos. A perda de uma espécie chave resulta na extinção de outras espécies e um efeito cascata alterando o dinâmica trófica e conexões na teia alimentar.<ref name="Fisher06">{{citar periódico|último = Fischer |primeiro = J. |último2 = Lindenmayer |primeiro2 = D. B. |último3 = Manning |primeiro3 = A. D. |título= Biodiversity, ecosystem function, and resilience: ten guiding principles for commodity production landscapes. |periódico= Frontiers in Ecology and the Environment | volume = 4 | issue número= 2 |páginas= 80–86 |ano= 2006 | url = http://www.tecniflora.com.br/1_-_Guidelines_commodity_production.pdf | doi = 10.1890/1540-9295(2006)004[0080:BEFART]2.0.CO;2}}</ref> Espécies chaves, como os engenheiros de ecossistemas, tem um papel estruturador, apesar de ter níveis relativamente baixos de representação da biomassa na pirâmide trófica.<ref name="Libralato06">{{citar periódico|último = Libralato |primeiro = S. |último2 = Christensen |primeiro2 = V. |último3 = Pauly |primeiro3 = D. |título= A method for identifying keystone species in food web models. |periódico= Ecological Modelling | volume = 195 | issue número= 3-4 |páginas= 153–171 |ano= 2006 | url = http://www.fisheries.ubc.ca/archive/members/dpauly/journalArticles/2005/MethodIdentifyKeystoneSpeciesFoodWebModels.pdf | doi = 10.1016/j.ecolmodel.2005.11.029}}</ref> Lontras do mar (''Enhydra lutris'') são um exemplo clássico de espécies chave porque limitam o densidade de ouriços que se alimentam de algas. Se as lontras são removidas do sistema, os ouriços pastam até que as algas marinha desaparecer e isso tem um efeito dramático na estrutura da comunidade.<ref name="Mills93">{{citar periódico|último1 = Mills |primeiro1 = L.S. |último2 = Soule |primeiro2 = M.E. |último3 = Doak |primeiro3 = D.F. |título= The Keystone-Species Concept in Ecology and Conservation |ano= 1993 |periódico= BioScience | volume = 43 | issuenúmero=4 |páginas= 219–224 | doi = 10.2307/1312122}}</ref> A caça de lontras do mar, por exemplo, é considerado em ter indiretamente levado a extinção do [[dugongo-de-steller]] (''Hydrodamalis gigas'').<ref name="Anderson95">{{citar periódico|último = Anderson |primeiro = P.K. |título= Competition, predation, and the evolution and extinction of Stellar's sea cow, ''Hydrodamalis gigas'' |ano= 1995 |periódico= Marine Mammal Science | volume = 11 | issuenúmero=3 |páginas= 391–394 | doi = 10.1111/j.1748-7692.1995.tb00294.x}}</ref> Enquanto o conceito de espécies chaves tem sido muito usado como uma ferramenta de conservação biológica, ele foi criticado por estar mal definido. Diferentes ecossistemas expressam diferentes complexidades e por isso é

[[Biomas]], por exemplo, são uma grande unidade de organização que categorizam regiões de ecossistemas da [[Terra]], de acordo com a fisionomia e composição da vegetação.<ref name="Palmer94">{{citar periódico|último = Palmer |primeiro = M. |último2 = White |primeiro2 = P. S. |título= On the existence of ecological communities |periódico= Journal of Vegetation Sciences | volume = 5 |páginas= 279–282 |ano= 1994 | url = http://www.bio.unc.edu/faculty/White/Reprints/Palmer_White_JVS_5_2_818340.pdf}}</ref> Diferentes pesquisas tem aplicados diferentes métodos para definir limites continentais de domínios de biomas, por diferentes tipos de função da comunidade de vegetação, que são limitada na distribuição do clima, precipitação e outras variáveis ambientais. Exemplos de nomes de biomas incluem: florestas tropicais, florestas temperadas decíduas, taiga, tundra, desertos quentes e desertos polares.<ref name="Prentice92">{{citar periódico|último = Prentice |primeiro = I. C. |último2 = Cramer |primeiro2 = W. |último3 = Harrison |primeiro3 = S. P. |último4 = Leemans |primeiro4 = R. |último5 = Monserud |primeiro5 = R. A. |último6 = Solomon |primeiro6 = A. M. |título= Special Paper: A Global Biome Model Based on Plant Physiology and Dominance, Soil Properties and Climate |periódico= Journal of Biogeography | volume = 19 | issue número= 2 |páginas= 117–134 |ano= 1992 | url = http://www.jstor.org/pss/2845499}}</ref> Outras pesquisas tem recentemente iniciado a categorizar outros tipos de biomas, como microbioma humano e oceânico. Para os microrganismos o corpo humano é o habitat e uma paisagem.<ref name="Turnbaugh07">{{citar periódico|último = Turnbaugh |primeiro = P. J. |último2 = Ley |primeiro2 = R. E. |último3 = Hamady |primeiro3 = M. |último4 = Fraser-Liggett |primeiro4 = C. M. |último5 = Knight |primeiro5 = R. |último6 = Gordon |primeiro6 = J. I. |título= The Human Microbiome Project |periódico= Nature | volume = 449 |páginas= 804–810 |ano= 2007 | url = http://web.mac.com/redifiori/Russell_Di_Fiori/Prokaryotes_files/human%20microbiome%20project.pdf | doi =10.1038/nature06244}}</ref> O microbioma tem sido descoberto através de avanços na genética molecular, revelando uma desconhecida riqueza de microorganismos no planeta. O microbioma oceânico desempenha um significante papel na ecologia biogeoquímica dos oceanos.<ref name="DeLong09">{{citar periódico|último = DeLong |primeiro = E. F. |título= The microbial ocean from genomes to biomes. |periódico= Nature | volume = 459 |páginas= 200–206 |ano= 2009 | url = http://researchpages.net/media/resources/2009/07/30/nature08059.pdf | doi = 10.1038/nature08059}}</ref>

A maior escala de organização ecológica é a [[biosfera]]. A biosfera é a soma total dos ecossistemas do planeta. Relações ecológicas regulam o fluxo de energia, nutrientes e clima, todos subindo até a escala planetária. Por exemplo, a história dinâmica da composição de CO₂ e O₂ na atmosfera foi em grande parte por fluxos de gases biogênicos provenientes da respiração e fotossíntese, com níveis flutuando no tempo em relação a ecologia e evolução dos animais e plantas.<ref name="igamberdiev06">{{citar periódico|último = Igamberdiev |primeiro = Abir U. |último2 = Lea |primeiro2 = P. J. |título= Land plants equilibrate O₂ and CO₂ concentrations in the atmosphere. |periódico= Photosynthesis Research | volume = 87 | issue número= 2 |páginas= 177–194 |ano= 2006 | url = http://www.mun.ca/biology/igamberdiev/PhotosRes_CO2review.pdf}}</ref> Quando partes de subcomponetes são organizadas em um todo, muitas vezes propriedades emergentes descrevem a natureza do sistema. Teorias ecológicas tem sido usadas para explicar os fenômenos emergentes de auto regulação na escala planetária. Isso é conhecido como [[Hipótese Gaia]] .<ref name="Lovelock03"/>. The Gaia hypothesis is an example of holism applied in ecological theory.<ref name="Lovelock73">{{citar periódico|último = Lovelock |primeiro = J. |último2 = Margulis |primeiro2 = L. |título= Atmospheric homeostasis by and for the biosphere: the Gaia hypothesis. |periódico= Tellus | volume = 26 |páginas= 2–10 |ano= 1973 | url = http://people.uncw.edu/borretts/courses/BIO60209/Lovelock%20Margulis%201974%20atmospheric%20homeostasis%20by%20and%20for%20the%20biosphere%20-%20the%20gaia%20hypothesis.pdf}}</ref> A ecologia do planeta age como uma única unidade regulatória e holística chamada de hipótese Gaia. A hipótese Gaia afirma que existe um feedback emergente gerado pelo metabolismo dos organismos vivos que mantem a temperatura da Terra e condições da atmosfera dentro de uma estreita escala de tolerância auto regulável.<ref name="Lovelock03">{{citar periódico|último = Lovelock |primeiro = J. |título= The living Earth |ano= 2003 |periódico= Nature | volume = 426 |páginas= 769–770 | doi = 10.1038/426769a | pmid = 14685210 | issue número= 6968}}</ref>

Ecologia e evolução são consideradas disciplinas irmãs, sendo ramos da ciência da vida. [[Seleção Natural]], [[Historia de vida]], [[desenvolvimentos]], [[adaptação]], [[populações]], e [[herança]] estão presentes em teorias evolutivas e ecológicas. Morfologia, comportamento e/ou traços genéticos, por exemplo, podem ser mapeados em árvores evolutivas para estudar a desenvolvimento histórico da espécie e também organizar a informação em relação a adaptações ecológicas. Em outras palavras, adaptação é explicada em relação a origem histórica de traços e condições ecológicas e que está sujeita a forças da seleção natural. Nesse quadro, ferramentas analíticas de ecólogos e evolucionistas se sobrepõem para organizar, classificar e investigar a vida por meio de princípios sistemáticos comuns, como [[filogenéticos]] ou [[taxonomia de Lineu|taxonômicos de Lineu]]<ref name="Miles93">{{citar periódico|último1 = Miles |primeiro1 = D. B. |último2 = Dunham |primeiro2 = A. E. |título= Historical Perspectives in Ecology and Evolutionary Biology: The Use of Phylogenetic Comparative Analyses |periódico= Annual Review of Ecology and Systematics | volume = 24 |páginas= 587–619 |ano= 1993 | url = http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146/annurev.es.24.110193.003103}}</ref> As duas disciplinas frequentenmente aparecem juntas como no título do jornal ''Trends in Ecology and Evolution''.<ref>[http://www.cell.com/trends/ecology-evolution/home ''Trends in Ecology and Evolution''.] Official Cell Press page the journal. Elsevier, Inc. 2009</ref> Não há uma fronteira nítida que separa a ecologia da evolução e que diferem suas áreas de aplicação. Ambas as disciplinas descobrem e explicam emergentes e únicos processos que operam em diferentes escalas espaciais e temporais da organização.<ref name="Lovelock03" /><ref name="Vrba84">{{Citation |último = Vrba |primeiro = E. S. |último2 = Eldredge |primeiro2 = N. |título= Individuals, Hierarchies and Processes: Towards a More Complete Evolutionary Theory |periódico= Paleobiology | volume = 10 | issue número= 2 |páginas= 146–171 |ano= 1984 | url = http://www.jstor.org/stable/2400395}}</ref><ref name="Gould99">{{citar periódico|último1 =Gould |primeiro1 =S.J.|último2 =Lloyd|primeiro2 =E.A.|título=Individuality and adaptation across levels of selection: How shall we name and generalize the unit of Darwinism? |periódico=Proceedings of the National Academy of Science|ano=1999| volume=96| issuenúmero=21|páginas=11904–11909 | doi=10.1073/pnas.96.21.11904}}</ref> Embora a fronteira entre a ecologia e evolução nem sempre é clara, é óbvio que os ecólogos estudam os fatores abióticos e bióticos que influenciam o processo evolutivo.<ref name="Ricklefs96">{{citar livro|título=The Economy of Nature |último = Rickleffs |primeiro = Robert, E. |ano=1996 |publicadopor=University of Chicago Press |isbn=0716738473 |páginas=678}}</ref><ref name="Allee49">{{citar livro|último1 =Allee |primeiro1 =W.C. |último2 =Park |primeiro2 =O. |último3 =Emerson |primeiro3 =A. E. |último4 =Park |primeiro4 =T. |último5 =Schmidt |primeiro5 =K.P. |título=Principles of animal ecology |publicadopor=W. B. Sunders, Co. |ano=1949 |páginas=837 | url=http://www.archive.org/stream/principlesofanim00alle#page/n5/mode/2up | isbn=0721611206}}</ref>