Ökologie (von, "Haus";-λογία, "Studie") ist die wissenschaftliche Studie der Beziehungen, die lebende Organismen in Bezug auf einander und ihre natürliche Umgebung haben. Variablen von Interesse Ökologen schließen die Zusammensetzung, den Vertrieb, Betrag (Biomasse), Zahl und sich ändernde Staaten von Organismen innerhalb und unter Ökosystemen ein. Ökosysteme sind hierarchische Systeme, die in eine abgestufte Reihe organisiert werden, regelmäßig aufeinander zu wirken, und halbunabhängiger Teile (z.B, Arten), dass die Anhäufung in höhere Ordnungen des Komplexes wholes (z.B, Gemeinschaften) integriert hat. Ökosysteme werden durch die Artenvielfalt innerhalb ihrer gestützt. Artenvielfalt ist das umfassende vom Leben und seinen Prozessen, einschließlich Gene, Arten und Ökosysteme, die Abstammungen bilden, die in eine komplizierte und verbessernde Raumeinrichtung von Typen, Formen und Wechselwirkungen integrieren. Ökosysteme schaffen biophysical Feed-Back-Mechanismen zwischen Leben (biotic) und nichtlebenden (abiotischen) Bestandteilen des Planeten. Diese Feed-Back-Schleifen regeln und stützen lokale Gemeinschaften, Kontinentalklima-Systeme und globale biogeochemical Zyklen.

Ökologie ist ein zwischendisziplinarischer Zweig der Biologie, die Studie des Lebens. Das Wort "Ökologie" ("Ökologie") wurde 1866 vom deutschen Wissenschaftler Ernst Haeckel (1834-1919) ins Leben gerufen. Alte Philosophen Griechenlands, einschließlich Hippocrates und Aristoteles, waren unter dem frühsten, um Beobachtungen und Zeichen auf der Naturgeschichte von Werken und Tieren zu registrieren. Moderne Ökologie hat sich aus der Naturgeschichte verzweigt und ist in eine strengere Wissenschaft gegen Ende des 19. Jahrhunderts reif geworden. Die Entwicklungsabhandlung von Charles Darwin einschließlich des Konzepts der Anpassung, weil es 1859 eingeführt wurde, ist ein Angeleckstein in der modernen ökologischen Theorie. Ökologie ist mit Umgebung, Umweltschutzbewegung, Naturgeschichte oder Umweltwissenschaft nicht synonymisch. Es ist nah mit Physiologie, Entwicklungsbiologie, Genetik und Ethologie verbunden. Ein Verstehen dessen, wie Artenvielfalt ökologische Funktion betrifft, ist ein wichtiges Fokus-Gebiet in ökologischen Studien. Ökologen bemühen sich zu erklären:

• Lebensprozesse und Anpassungen
• Vertrieb und Überfluss an Organismen
• Die Bewegung von Materialien und Energie durch lebende Gemeinschaften
• Die nachfolgende Entwicklung von Ökosystemen und

• Der Überfluss und Vertrieb der Artenvielfalt im Zusammenhang der Umgebung.

Ökologie ist eine menschliche Wissenschaft ebenso. Es gibt viele praktische Anwendungen der Ökologie in der Bewahrungsbiologie, dem Feuchtgebiet-Management, dem Bodenschätze-Management (Landwirtschaft, Forstwirtschaft, Fischereien), Stadtplanung (städtische Ökologie), Gemeinschaftsgesundheit, Volkswirtschaft, grundlegende und angewandte Naturwissenschaft und menschliche soziale Wechselwirkung (menschliche Ökologie). Ökosysteme stützen jede lebensunterstützende Funktion auf dem Planeten, einschließlich der Klimaregulierung, des Wasserfiltrierens, Boden-Bildung (pedogenesis), Essen, Fasern, Arzneimittel, Erosionskontrolle und viele andere natürliche Eigenschaften des wissenschaftlichen, historischen oder geistigen Werts.

Einheitliche Niveaus, Spielraum und Skala der Organisation

Das Spielraum der Ökologie bedeckt eine breite Reihe von aufeinander wirkenden Niveaus der Organisation, die Mikroniveau (z.B, Zellen) zur planetarischen Skala (z.B, ecosphere) Phänomene abmisst. Ökosysteme enthalten zum Beispiel Bevölkerungen von Personen dass Anhäufung in verschiedene ökologische Gemeinschaften. Es kann Tausende von Jahren für ökologische Prozesse nehmen, um durch und bis zu den nachfolgenden Endstufen eines Waldes reif zu werden. Das Gebiet eines Ökosystemes kann sich außerordentlich vom winzigen bis riesengroßen ändern. Ein einzelner Baum ist von wenig Bedeutung zur Klassifikation eines Waldökosystemes, aber kritisch wichtig für Organismen, die in und darauf leben. Mehrere Generationen einer Blattlaus-Bevölkerung können über die Lebensspanne eines einzelnen Blattes bestehen. Jede jener Blattläuse unterstützt abwechselnd verschiedene Bakteriengemeinschaften. Die Natur von Verbindungen in ökologischen Gemeinschaften kann durch das Wissen der Details jeder Art in der Isolierung nicht erklärt werden, weil das auftauchende Muster weder offenbart noch vorausgesagt wird, bis das Ökosystem als ein einheitlicher Ganzer studiert wird. Einige ökologische Grundsätze stellen wirklich jedoch gesammelte Eigenschaften aus, wo die Summe der Bestandteile die Eigenschaften des Ganzen wie Geburtenraten einer Bevölkerung erklärt, die der Summe von individuellen Geburten im Laufe eines benannten Zeitrahmens gleich ist.

Hierarchische Ökologie

Die Skala der ökologischen Dynamik kann wie eine geschlossene Insel in Bezug auf lokale Seite-Variablen wie Blattläuse funktionieren, die auf einem Baum abwandern, während zur gleichen Zeit offen hinsichtlich breiterer Skala-Einflüsse, wie Atmosphäre oder Klima bleiben. Folglich haben Ökologen Mittel ausgedacht, hierarchisch Ökosysteme zu klassifizieren, indem sie Daten analysieren, die von feineren Maßeinheiten, wie Vegetationsvereinigungen, Klima und Boden-Typen, gesammelt sind, und dieser Information integrieren, um größer auftauchend Muster gleichförmig Organisation und Prozesse identifizieren, die auf dem lokalen zum regionalen, der Landschaft und den chronologischen Skalen funktionieren.

Um die Studie der Ökologie in ein lenksames Fachwerk des Verstehens zu strukturieren, wird die biologische Welt als eine verschachtelte Hierarchie der Organisation begrifflich organisiert, sich in der Skala von Genen zu Zellen zu Geweben zu Organen zu Organismen zu Arten und bis zum Niveau der Biosphäre erstreckend. Zusammen bilden diese hierarchischen Skalen des Lebens einen panarchy, und sie stellen nichtlineare Handlungsweisen aus; "Nichtlinearität bezieht sich auf die Tatsache, dass Wirkung und Ursache unverhältnismäßig sind, so dass kleine Änderungen in kritischen Variablen, wie die Zahlen des Stickstoffs fixers, unverhältnismäßig, vielleicht irreversibel, Änderungen in den Systemeigenschaften führen können."

Artenvielfalt

Artenvielfalt (eine Abkürzung der biologischen Ungleichheit) beschreibt die Ungleichheit des Lebens von Genen bis Ökosysteme und misst jedes Niveau der biologischen Organisation ab. Artenvielfalt bedeutet verschiedene Dinge verschiedenen Leuten, und es gibt viele Weisen, seine komplizierte Organisation mit einem Inhaltsverzeichnis zu versehen, zu messen, zu charakterisieren, und zu vertreten. Artenvielfalt schließt Art-Ungleichheit, Ökosystem-Ungleichheit, genetische Ungleichheit und die komplizierten Prozesse ein, die an und unter diesen jeweiligen Niveaus funktionieren. Artenvielfalt spielt eine wichtige Rolle in der ökologischen Gesundheit so viel, wie es für die menschliche Gesundheit tut. Das Verhindern oder prioritizing Art-Erlöschen sind eine Weise, Artenvielfalt zu bewahren, aber Bevölkerungen, die genetische Ungleichheit innerhalb ihrer und ökologischer Prozesse, wie Wanderung, werden auf globalen Skalen bedroht und schnell ebenso verschwunden. Bewahrungsprioritäten und Verwaltungstechniken verlangen, dass verschiedene Annäherungen und Rücksichten das volle ökologische Spielraum der Artenvielfalt richten. Bevölkerungen und Art-Wanderung sind zum Beispiel empfindlichere Hinweise von Ökosystem-Dienstleistungen, die stützen und natürliches Kapital zum Wohlbehagen der Menschheit beitragen. Ein Verstehen der Artenvielfalt hat praktische Anwendung für Ökosystem-basierte Bewahrungsplaner, weil sie ökologisch verantwortliche Entscheidungen in Verwaltungsempfehlungen zu Berater-Unternehmen, Regierungen und Industrie treffen.

Habitat

Das Habitat einer Art beschreibt die Umgebung, über die, wie man bekannt, eine Art vorkommt und der Typ der Gemeinschaft, die infolgedessen gebildet wird. Mehr spezifisch "können Habitate als Gebiete im Umweltraum definiert werden, die aus vielfachen Dimensionen, jeder zusammengesetzt werden, einen biotic oder abiotische Umweltvariable vertretend; d. h. jeder Bestandteil oder Eigenschaft der Umgebung haben sich direkt (z.B Futter-Biomasse und Qualität) oder indirekt (z.B Erhebung) zum Gebrauch einer Position durch das Tier bezogen." Zum Beispiel könnte sich das Habitat auf eine Wasser- oder Landumgebung beziehen, die weiter als montane oder Alpenökosysteme kategorisiert werden kann. Habitat-Verschiebungen stellen wichtige Beweise der Konkurrenz in der Natur zur Verfügung, wo sich eine Bevölkerung hinsichtlich der Habitate ändert, die die meisten anderen Personen der Arten besetzen. Eine Bevölkerung einer Art von tropischen Eidechsen (Tropidurus hispidus) hat zum Beispiel einen glatt gemachten Körper hinsichtlich der Hauptbevölkerungen, die in der offenen Savanne leben. Die Bevölkerung, die in einem isolierten Felsen-Herausstehen lebt, verbirgt sich in Klüften, wo sein glatt gemachter Körper seine Leistung verbessern kann. Habitat-Verschiebungen kommen auch in der Entwicklungslebensgeschichte von Amphibien und vielen Kerbtieren dass Übergang vom Wasser-bis Landhabitate vor. Biotop und Habitat werden manchmal austauschbar verwendet, aber der erstere wendet sich für eine Gemeinschaftsumgebung, wohingegen sich der Letztere für eine Umgebung einer Art wendet.

Nische

Es gibt viele Definitionen der Nische, die bis 1917 zurückgeht, aber G. Evelyn Hutchinson hat Begriffsfortschritte 1957 gemacht und hat eine weit akzeptierte Definition eingeführt: "Der Satz von biotic und abiotischen Bedingungen, die eine Art im Stande ist, anzudauern und stabile Bevölkerungsgrößen aufrechtzuerhalten." Die ökologische Nische ist ein Hauptkonzept in der Ökologie von Organismen und wird ins grundsätzliche und die begriffene Nische unterteilt. Die grundsätzliche Nische ist der Satz von Umweltbedingungen, unter denen eine Art im Stande ist anzudauern. Die begriffene Nische ist der Satz von Umwelt-plus ökologische Bedingungen, unter denen eine Art andauert. Die Hutchisonian Nische wird mehr technisch als ein "Euklidischer Hyperraum definiert, dessen Dimensionen als Umweltvariablen definiert werden, und dessen Größe eine Funktion der Zahl von Werten ist, die die Umweltwerte annehmen können, für den ein Organismus positive Fitness hat."

Muster von Biogeographical und Reihe-Vertrieb werden erklärt oder durch Kenntnisse und das Verstehen einer Art Charakterzüge und Nische-Voraussetzungen vorausgesagt. Arten haben funktionelle Charakterzüge, die an die ökologische Nische einzigartig angepasst werden. Ein Charakterzug ist ein messbares Eigentum, Phänotyp oder Eigenschaft eines Organismus, der seine Leistung beeinflusst. Gene spielen eine wichtige Rolle in der Entwicklung und dem Ausdruck von Charakterzügen. Residentarten entwickeln Charakterzüge, die an ihre lokale Umgebung geeignet werden. Das neigt dazu, ihnen einen Wettbewerbsvorteil zu gewähren, und hält ähnlich angepasste Arten davon ab, eine überlappende geografische Reihe zu haben. Der Wettbewerbsausschluss-Grundsatz weist darauf hin, dass zwei Arten unbestimmt dadurch nicht koexistieren können, von derselben Begrenzungsquelle zu leben. Wenn, wie man findet, ähnlich angepasste Arten geografisch überlappen, offenbart nähere Inspektion feine ökologische Unterschiede in ihrem Habitat oder diätetischen Voraussetzungen. Einige Modelle und empirische Studien weisen jedoch darauf hin, dass Störungen den coevolution und die geteilte Nische-Belegung der ähnlichen Art-Bewohnen-Arten reiche Gemeinschaften stabilisieren können. Das Habitat plus die Nische wird den ecotope genannt, der als die volle Reihe von biologischen und Umweltvariablen definiert wird, die eine komplette Art betreffen.

Nische-Aufbau

Organismen sind dem Umweltdruck unterworfen, aber sie sind auch Modifikatoren ihrer Habitate. Das Durchführungsfeed-Back zwischen Organismen und ihrer Umgebung kann Bedingungen vom lokalen (z.B, ein Biber-Teich) zu globalen Skalen (z.B, Gaia), mit der Zeit und sogar nach dem Tod, wie das Verfallen des Klotzes oder der Kieselerde-Skelett-Ablagerungen von Seeorganismen modifizieren. Der Prozess und das Konzept der Ökosystem-Technik sind auch Nische-Aufbau genannt worden. Ökosystem-Ingenieure werden als definiert: "... Organismen, die direkt oder indirekt die Verfügbarkeit von Mitteln zu anderen Arten, durch das Verursachen von physischen Zustandsänderungen in biotic oder abiotischen Materialien abstimmen. Auf diese Weise modifizieren sie, erhalten aufrecht und schaffen Habitate."

Das Ökosystem-Technikkonzept hat eine neue Anerkennung für den Grad des Einflusses stimuliert, den Organismen auf dem Ökosystem und Entwicklungsprozess haben. Der Begriff-Nische-Aufbau wird öfter in der Verweisung auf unter dem geschätzten Feed-Back-Mechanismus von Zuchtwahl-Geben-Kräften auf der abiotischen Nische verwendet. Ein Beispiel der Zuchtwahl durch die Ökosystem-Technik kommt in den Nestern von sozialen Kerbtieren, einschließlich Ameisen, Bienen, Wespen und Termiten vor. Es gibt einen auftauchenden homeostasis oder homeorhesis in der Struktur des Nestes, das regelt, aufrechterhält und die Physiologie der kompletten Kolonie verteidigt. Termite-Erdhügel erhalten zum Beispiel eine unveränderliche innere Temperatur durch das Design aufrecht, Schornsteine zu klimatisieren. Die Struktur der Nester selbst ist den Kräften der Zuchtwahl unterworfen. Außerdem kann das Nest über aufeinander folgende Generationen überleben, was bedeutet, dass Vorfahren sowohl genetisches Material als auch eine Vermächtnis-Nische erben, die vor ihrer Zeit gebaut wurde.

Biome

Biomes sind größere Einheiten der Organisation, die Gebiete der Ökosysteme der Erde hauptsächlich gemäß der Struktur und Zusammensetzung der Vegetation kategorisieren. Verschiedene Forscher haben verschiedene Methoden angewandt, Kontinentalgrenzen von biomes zu definieren, der durch verschiedene funktionelle Typen von vegetativen Gemeinschaften beherrscht ist, die in Vertrieb durch das Klima, Niederschlag, Wetter und anderen Umweltvariablen beschränkt werden. Beispiele von Biome-Namen schließen ein: tropischer Regenwald, gemäßigter broadleaf und gemischte Wälder, gemäßigter laubwechselnder Wald, taiga, Tundra, heiße Wüste und polare Wüste. Andere Forscher haben kürzlich angefangen, andere Typen von biomes wie der menschliche und ozeanische microbiomes zu kategorisieren. Zu einer Mikrobe ist der menschliche Körper ein Habitat und eine Landschaft. Der microbiome ist durch Fortschritte in der molekularen Genetik größtenteils entdeckt worden, die einen verborgenen Reichtum der mikrobischen Ungleichheit auf dem Planeten offenbart haben. Der ozeanische microbiome spielt eine bedeutende Rolle in der ökologischen Biogeochemie der Ozeane des Planeten.

Biosphäre

Ökologische Theorie ist verwendet worden, um selbstauftauchende Durchführungsphänomene an der planetarischen Skala zu erklären. Die größte Skala der ökologischen Organisation ist die Biosphäre: die Gesamtsumme von Ökosystemen auf dem Planeten. Ökologische Beziehungen regeln den Fluss der Energie, der Nährstoffe und des Klimas den ganzen Weg bis zur planetarischen Skala. Zum Beispiel sind die dynamische Geschichte des planetarischen CO und O Zusammensetzung der Atmosphäre durch den biogenic Fluss von Benzin größtenteils bestimmt worden, das aus der Atmung und Fotosynthese mit Niveaus kommt, die mit der Zeit und in Bezug auf die Ökologie und Evolution von Werken und Tieren schwanken. Wenn Teilelement-Teile in einen Ganzen organisiert werden, gibt es oftmals auftauchende Eigenschaften, die die Natur des Systems beschreiben. Die Gaia Hypothese ist ein Beispiel des in der ökologischen Theorie angewandten Holismus. Die Ökologie des Planeten handelt als eine einzelne regelnde oder holistische Einheit genannt Gaia. Die Gaia Hypothese stellt fest, dass es eine auftauchende durch den Metabolismus von lebenden Organismen erzeugte Feed-Back-Schleife gibt, der die Temperatur der atmosphärischen und Erdbedingungen innerhalb einer schmalen selbstregulierenden Reihe der Toleranz aufrechterhält.

Bevölkerungsökologie

Die Bevölkerung ist die Einheit der Analyse in der Bevölkerungsökologie. Eine Bevölkerung besteht aus Personen derselben Arten, die leben, aufeinander wirken und durch dieselbe Nische und Habitat abwandern. Ein primäres Gesetz der Bevölkerungsökologie ist das Malthuswachstumsmodell. Dieses Gesetz stellt dass fest:

"... eine Bevölkerung wird (oder Niedergang) exponential wachsen, so lange die Umgebung, die von allen Personen in der Bevölkerung erfahren ist, unveränderlich bleibt."

Diese Malthusproposition schafft die Grundlage, um prophetische Theorien und Tests zu formulieren, die folgen. Vereinfachte Bevölkerungsmodelle fangen gewöhnlich mit vier Variablen einschließlich Todes, Geburt, Einwanderung und Auswanderung an. Mathematische Modelle werden verwendet, um Änderungen in demographischen Bevölkerungsdaten mit einem ungültigen Modell zu berechnen. Ein ungültiges Modell wird als eine ungültige Hypothese für die statistische Prüfung verwendet. Die ungültige Hypothese stellt fest, dass Zufallsprozesse beobachtete Muster schaffen. Wechselweise unterscheiden sich die Muster bedeutsam vom zufälligen Modell und verlangen weitere Erklärung. Modelle können mathematisch kompliziert sein, wo "... sich mehrere konkurrierende Hypothesen gleichzeitig den Daten stellen." Ein Beispiel eines einleitenden Bevölkerungsmodells beschreibt eine geschlossene Bevölkerung, solcher als auf einer Insel, wo Einwanderung und Auswanderung nicht stattfinden. In diesen modelliert Insel die Rate der Bevölkerungsänderung wird beschrieben durch:

wo N die Gesamtzahl von Personen in der Bevölkerung ist, ist B die Zahl von Geburten, D ist die Zahl von Todesfällen, b, und d sind pro Kopf Raten der Geburt und des Todes beziehungsweise, und r ist pro Kopf Rate der Bevölkerungsänderung. Diese Formel kann vorgelesen werden, weil die Rate der Änderung in der Bevölkerung (dN/dT) Geburten minus Todesfälle (B - D) gleich ist.

Mit diesen modellierenden Techniken wurde der Bevölkerungsgrundsatz von Malthus des Wachstums später in ein Modell bekannt als umgestaltet:

wo N die Zahl von Personen gemessen als Biomasse-Dichte ist, des Maximums pro Kopf Rate der Änderung zu sein, und K die Tragfähigkeit der Bevölkerung ist. Die Formel kann wie folgt gelesen werden: Die Rate der Änderung in der Bevölkerung (dN/dT) ist dem Wachstum gleich, der durch die Tragfähigkeit (1 - N/K) beschränkt wird. Die Disziplin der Bevölkerungsökologie baut auf diese einleitenden Modelle, um weiter demografische Prozesse in echten Studienbevölkerungen zu verstehen und statistische Tests zu führen. Das Feld der Bevölkerungsökologie verwendet häufig Daten auf der Lebensgeschichte und Matrixalgebra, um Vorsprung matrices auf der Fertilität und survivorship zu entwickeln. Diese Information wird für Betriebstierwelt-Lager verwendet und Ernte-Quoten setzend.

Metapopulations und Wanderung

Bevölkerungen werden auch studiert und gemäß dem metapopulation Konzept modelliert. Das metapopulation Konzept wurde 1969 eingeführt: "Als eine Bevölkerung von Bevölkerungen, die erloschen lokal gehen und sich wiederansiedeln." Ökologie von Metapopulation ist eine andere statistische Annäherung, die häufig in der Bewahrungsforschung verwendet wird. Forschung von Metapopulation vereinfacht die Landschaft in Flecke von unterschiedlichen Niveaus der Qualität. Metapopulations werden durch die wandernden Handlungsweisen von Organismen verbunden. Tierwanderung wird abgesondert von anderen Arten der Bewegung gesetzt, weil es die Saisonabfahrt und Rückkehr von Personen von einem Habitat bis einen anderen einschließt. Wanderung ist auch ein Bevölkerungsniveau-Phänomen wie die von Werken gefolgten Wanderungswege, als sie nördliche Posteisumgebungen besetzt haben. Pflanzenökologen verlassen sich auf Blütenstaub-Aufzeichnungen, die anwachsen und sich in Feuchtgebieten gliedern, um das Timing der Pflanzenwanderung und Streuung hinsichtlich historischer und zeitgenössischer Klimas wieder aufzubauen. Diese Wanderungswege haben eine Vergrößerung der Reihe als Pflanzenbevölkerungen eingeschlossen, die von einem Gebiet bis einen anderen ausgebreitet sind. Es gibt eine größere Taxonomie der Bewegung, wie Austauschen, foraging, Landverhalten, Stase und Anordnung. Streuung ist gewöhnlich von der Wanderung bemerkenswert, weil es einen Weg dauerhafte Bewegung von Personen von ihrer Geburtsbevölkerung in eine andere Bevölkerung einschließt.

In der metapopulation Fachsprache gibt es Emigranten (Personen, die einen Fleck verlassen), Einwanderer (Personen ziehen die in einen Fleck um), und Seiten werden entweder als Quellen oder als Becken klassifiziert. Eine Seite ist ein Oberbegriff, der sich auf Plätze wo Ökologe-Beispielbevölkerungen, wie Teiche oder definierte ausfallende Gebiete in einem Wald bezieht. Quellflecke sind produktive Seiten, die eine Saisonversorgung von Jugendlichen erzeugen, die zu anderen Fleck-Positionen abwandern. Becken-Flecke sind unproduktive Seiten, die nur Wanderer empfangen und erloschen, wenn nicht gerettet, durch einen angrenzenden Quellfleck gehen werden oder Umweltbedingungen günstiger werden. Modelle von Metapopulation untersuchen Fleck-Dynamik mit der Zeit, um auf Fragen über die räumliche und demografische Ökologie zu antworten. Die Ökologie von metapopulations ist ein dynamischer Prozess des Erlöschens und der Kolonisation. Kleine Flecke der niedrigeren Qualität (d. h., Becken) werden aufrechterhalten oder durch einen Saisonzulauf von neuen Einwanderern gerettet. Eine dynamische metapopulation Struktur entwickelt sich von Jahr zu Jahr, wo einige Flecke Becken in trockenen Jahren sind und Quellen werden, wenn Bedingungen günstiger sind. Ökologen verwenden eine Mischung von Computermodellen und Feldstudien, um metapopulation Struktur zu erklären.

Gemeinschaftsökologie

Gemeinschaftsökologie ist die Studie der Wechselwirkungen unter einer Sammlung der voneinander abhängigen Arten dass cohabitate dasselbe geografische Gebiet. Ein Beispiel einer Studie in der Gemeinschaftsökologie könnte primäre Produktion in einem Feuchtgebiet in Bezug auf die Zergliederung und Verbrauchsraten messen. Das verlangt ein Verstehen der Gemeinschaftsverbindungen zwischen Werken (d. h., primäre Erzeuger) und die Zersetzer (z.B, Fungi und Bakterien). oder die Analyse der Dynamik der Raubfisch-Beute, die amphibische Biomasse betrifft. Nahrungsmittelweb und trophische Niveaus sind zwei weit verwendete Begriffsmodelle, die verwendet sind, um die Verbindungen unter Arten zu erklären.

Ökosystem-Ökologie

Das Konzept des Ökosystemes wurde 1935 völlig synthetisiert, um Habitate innerhalb von biomes zu beschreiben, die einen einheitlichen Ganzen und ein dynamisch antwortendes System bilden, das sowohl physische als auch biologische Komplexe hat. Jedoch kann das zu Grunde liegende Konzept zurück bis 1864 in der veröffentlichten Arbeit von George Perkins Marsh ("Mann und Natur") verfolgt werden. Innerhalb eines Ökosystemes gibt es untrennbare Bande, die Organismen mit den physischen und biologischen Bestandteilen ihrer Umgebung verbinden, an die sie angepasst werden. Ökosysteme sind komplizierte anpassungsfähige Systeme, wo die Wechselwirkung des Lebens Form-Selbstorganisieren-Muster über verschiedene Skalen der Zeit und Raums bearbeitet. atmosphärische, irdische Süßwasser- und Seeökosysteme bedecken sehr weit gehend die Haupttypen. Unterschiede stammen von der Natur der einzigartigen physischen Umgebungen, die die Artenvielfalt innerhalb jedes gestaltet. Eine neuere Hinzufügung zur Ökosystem-Ökologie ist der Roman technoecosystems des anthropocene.

Nahrungsmittelweb

Ein Nahrungsmittelweb ist das archetypische ökologische Netz. Werke gewinnen und wandeln Sonnenenergie in die biomolecular Obligationen von einfachem Zucker während der Fotosynthese um. Diese Nahrungsmittelenergie wird durch eine Reihe von Organismen übertragen, die mit denjenigen anfangen, die mit Werken füttern und selbst verbraucht werden. Die vereinfachten geradlinigen Zufuhrpfade, die sich von einer grundlegenden trophischen Art bis einen Spitzenverbraucher bewegen, werden die Nahrungsmittelkette genannt. Das größere ineinander greifende Muster von Nahrungsmittelketten in einer ökologischen Gemeinschaft schafft ein kompliziertes Nahrungsmittelweb. Nahrungsmittelweb ist ein Typ der Konzeptkarte oder eines heuristischen Geräts, das verwendet wird, illustrieren und studieren Pfade der Energie und materiellen Flüsse.

Nahrungsmittelweb wird häufig hinsichtlich der echten Welt beschränkt. Abgeschlossene empirische Maße werden allgemein auf ein spezifisches Habitat, wie eine Höhle oder ein Teich eingeschränkt. Von Nahrungsmittelwebstudien nachgelesene Grundsätze werden verwendet, um kleinere dynamische Konzepte zu größeren Systemen zu extrapolieren. Zufuhrbeziehungen verlangen umfassende Untersuchungen des Eingeweide-Inhalts von Organismen, die sehr schwierig sein können zu entziffern, oder (mehr kürzlich), können stabile Isotope verwendet werden, um den Fluss von Nährdiäten und Energie durch ein Nahrungsmittelweb zu verfolgen. Während Nahrungsmittelweb häufig ein unvollständiges Maß von Ökosystemen gibt, sind sie dennoch ein wertvolles Werkzeug im Verstehen von Gemeinschaftsökosystemen.

Nahrungsmittelweb stellt Rektoren des ökologischen Erscheinens durch die Natur der trophischen Verwicklung aus, wo einige Arten viele schwache Zufuhrverbindungen haben (z.B, Allesfresser), während einige mit weniger stärkeren Zufuhrverbindungen (z.B, primäre Raubfische) mehr spezialisiert werden. Theoretische und empirische Studien identifizieren nichtzufällige auftauchende Muster von wenigen stark und viele schwache Verbindungen, die dienen, um zu erklären, wie ökologische Gemeinschaften stabil mit der Zeit bleiben. Nahrungsmittelweb hat Abteilungen, wo die vielen starken Wechselwirkungen Untergruppen unter einigen Mitgliedern in einer Gemeinschaft schaffen und die wenigen schwachen Wechselwirkungen zwischen diesen Untergruppen vorkommen. Diese Abteilungen vergrößern die Stabilität des Nahrungsmittelwebs. Als Werke wachsen, sammeln sie Kohlenhydrate an und werden durch das Streifen von Pflanzenfressern gegessen. Nach und nach werden Linien oder Beziehungen gezogen, bis ein Web des Lebens illustriert wird.

Trophische Niveaus

Die griechische Wurzel des Wortes troph, , trophē, bedeutet Essen oder Fütterung. Verbindungen zum Nahrungsmittelweb verbinden in erster Linie Zufuhrbeziehungen oder trophism unter Arten. Die Artenvielfalt innerhalb von Ökosystemen kann in vertikale und horizontale Dimensionen organisiert werden. Die vertikale Dimension vertritt Zufuhrbeziehungen, die weiter entfernt von der Basis der Nahrungsmittelkette zu Spitzenraubfischen werden. Ein trophisches Niveau wird als "eine Gruppe von Organismen definiert, die eine beträchtliche Mehrheit seiner Energie vom angrenzenden Niveau näher die abiotische Quelle erwerben." Die horizontale Dimension vertritt den Überfluss oder die Biomasse an jedem Niveau. Wenn der Verhältnisüberfluss oder die Biomasse jeder funktionellen Zufuhrgruppe in ihre jeweiligen trophischen Niveaus sie natürlich Sorte in eine 'Pyramide von Zahlen' aufgeschobert werden.

Funktionelle Gruppen werden als autotrophs (oder primäre Erzeuger), heterotrophs (oder Verbraucher), und detrivores (oder Zersetzer) weit gehend kategorisiert. Autotrophs sind Organismen, die ihr eigenes Essen erzeugen können (Produktion ist größer als Atmung), und sind gewöhnlich Werke oder cyanobacteria, die zur Fotosynthese fähig sind, aber auch andere Organismen wie Bakterien in der Nähe von Ozeanöffnungen sein können, die zu chemosynthesis fähig sind. Heterotrophs sind Organismen, die mit anderen für die Nahrung füttern müssen und Energie (Atmung Produktion überschreitet). Heterotrophs kann weiter in verschiedene funktionelle Gruppen unterteilt werden, einschließlich: Primäre Verbraucher (strenge Pflanzenfresser), sekundäre Verbraucher (Fleisch fressende Raubfische, die exklusiv auf Pflanzenfressern fressen) und tertiäre Verbraucher (Raubfische, die mit einer Mischung von Pflanzenfressern und Raubfischen füttern). Allesfresser passen ordentlich in eine funktionelle Kategorie nicht, weil sie sowohl Werk als auch Tiergewebe essen. Es ist darauf hingewiesen worden, dass Allesfresser einen größeren funktionellen Einfluss als Raubfische haben, weil hinsichtlich Pflanzenfresser sie beim Streifen verhältnismäßig ineffizient sind.

Trophische Niveaus sind ein Teil der holistischen oder komplizierten Systemansicht von Ökosystemen. Jedes trophische Niveau enthält Arten ohne Beziehung, die sich zusammen gruppiert haben, weil sie allgemeine ökologische Funktionen teilen. Die Gruppierung funktionell ähnlicher Arten in ein trophisches System gibt ein makroskopisches Image des größeren funktionellen Designs. Während der Begriff von trophischen Niveaus Einblick in den Energiefluss und die verfeinernde Kontrolle innerhalb des Nahrungsmittelwebs gewährt, wird es durch das Vorherrschen von omnivory in echten Ökosystemen beunruhigt. Das hat Leitung einige Ökologen, um "ständig zu wiederholen, dass der Begriff, dass in getrennte, homogene trophische Niveaus offensichtlich gesamte Art Fiktion ist." Dennoch haben neue Studien gezeigt, dass echte trophische Niveaus wirklich bestehen, aber "über dem Pflanzenfresser trophisches Niveau wird Nahrungsmittelweb als ein verwirrtes Web von Allesfressern besser charakterisiert."

Schlussstein-Arten

Eine Schlussstein-Art ist eine Art, die mit mehr Arten im Nahrungsmittelweb unverhältnismäßig verbunden wird. Schlussstein-Arten haben niedrigere Ebenen der Biomasse in der trophischen Pyramide hinsichtlich der Wichtigkeit von ihrer Rolle. Die vielen Verbindungen, dass eine Schlussstein-Art Mittel hält, dass es die Organisation und Struktur von kompletten Gemeinschaften unterstützt. Der Verlust einer Schlussstein-Art läuft auf eine Reihe von dramatischen fallenden Effekten hinaus, die trophische Dynamik, andere Nahrungsmittelweb-Verbindungen verändert und das Erlöschen anderer Arten in der Gemeinschaft verursachen kann.

Seeotter (Enhydra lutris) werden als ein Beispiel einer Schlussstein-Art allgemein zitiert, weil sie die Dichte von Seeigeln beschränken, die mit dem Kelp füttern. Wenn Seeotter vom System entfernt werden, streifen die Bengel, bis die Kelp-Betten verschwinden und das eine dramatische Wirkung auf die Gemeinschaftsstruktur hat. Wie man denkt, hat die Jagd von Seeottern zum Beispiel zum Erlöschen der Seekuh von Steller (Hydrodamalis gigas) indirekt geführt. Während das Schlussstein-Art-Konzept umfassend als ein Bewahrungswerkzeug verwendet worden ist, ist es dafür kritisiert worden, von einer betrieblichen Positur schlecht definiert zu werden. Es ist sehr schwierig, in jedem verschiedenen Ökosystem experimentell zu bestimmen, was Arten eine Schlussstein-Rolle halten können. Außerdem weist Nahrungsmittelweb-Theorie darauf hin, dass Schlussstein-Arten alles das üblich nicht sein können. Es ist deshalb unklar, wie allgemein das Schlussstein-Art-Modell angewandt werden kann.

Böden

Boden ist die lebende Spitzenschicht des organischen und Mineralschmutzes, der die Oberfläche des Planeten bedeckt, ist es das organisierende Hauptzentrum von den meisten Ökosystem-Funktionen, und es ist von kritischer Wichtigkeit in der landwirtschaftlichen Wissenschaft und Ökologie. Die Zergliederung der toten organischen Sache, wie Blätter, die auf dem Waldboden fallen, verwandelt sich in Böden, die Minerale und Nährstoffe enthalten, die in die Pflanzenproduktion fressen. Die Gesamtsumme der Boden-Ökosysteme des Planeten wird den pedosphere wo ein sehr großes Verhältnis der Artenvielfalt-Sorten der Erde in andere trophische Niveaus genannt. Wirbellose Tiere, die fressen und Fetzen größere Blätter zum Beispiel, schaffen kleinere Bit für kleinere Organismen in der Zufuhrkette. Insgesamt sind das die detrivores, die Boden-Bildung regeln.

Baumwurzeln, Fungi, Bakterien, Würmer, Ameisen, Käfer, Hundertfüßer, Spinnen, Säugetiere, Vögel, Reptilien, Amphibien und andere weniger vertraute Wesen die ganze Arbeit, um das trophische Web des Lebens in Boden-Ökosystemen zu schaffen. Da Organismen fressen und durch Böden abwandern, versetzen sie physisch Materialien, der genannter bioturbation eines wichtigen ökologischen Prozesses ist. Bioturbation hilft, die Böden zu belüften, so hetertrophic Wachstum und Produktion stimulierend. Die Biomasse von Boden-Kleinstlebewesen ist unter Einfluss und frisst zurück in die trophische Dynamik der ausgestellten Sonnenoberflächenökologie. Paläoökologische Studien von Böden legen den Ursprung für bioturbation zu einer Zeit vor der walisischen Periode. Andere Ereignisse, wie die Evolution von Bäumen und Amphibien, die in Land in der devonischen Periode umziehen, haben eine bedeutende Rolle in der Entwicklung des ökologischen trophism in Böden gespielt.

Ökologische Kompliziertheit

Kompliziertheit wird als eine große rechenbetonte Anstrengung leicht verstanden, die zum Stück zusammen zahlreiche aufeinander wirkende Teile erforderlich ist, die die wiederholende Speicherkapazität des Menschenverstandes überschreiten. Globale Muster der biologischen Ungleichheit sind kompliziert. Diese Biocomplexity-Stämme vom Wechselspiel unter ökologischen Prozessen, die bedienen und Muster an verschiedenen Skalen dass Rang in einander, wie Übergangsgebiete oder ecotones das Überspannen von Landschaften beeinflussen. Kompliziertheitsstämme vom Wechselspiel unter Niveaus der biologischen Organisation als Energie und Sache werden in größere Einheiten integriert, die auf die kleineren Teile superbeeindrucken. "Was wholes auf einem Niveau war, werden Teile auf einem höheren." Kleine Skala-Muster erklären nicht notwendigerweise, dass in großem Umfang Phänomene, die sonst im Ausdruck gewonnen sind (ins Leben gerufen von Aristoteles) 'die Summe größer sind als die Teile'.

"Die Kompliziertheit in der Ökologie ist von mindestens sechs verschiedenen Typen: räumlich, zeitlich, strukturell, Prozess, Verhaltens-, und geometrisch." Aus diesen Grundsätzen haben Ökologen auftauchende und selbstorganisierende Phänomene identifiziert, die an verschiedenen Umweltskalen des Einflusses im Intervall vom molekularen zum planetarischen funktionieren, und diese verschiedene Sätze der wissenschaftlichen Erklärung an jedem einheitlichen Niveau verlangen. Ökologische Kompliziertheit bezieht sich auf die dynamische Elastizität von Ökosystemen dass Übergang zu vielfachen veränderlichen durch zufällige Schwankungen der Geschichte geleiteten unveränderlichen Staaten. Langfristige ökologische Studien stellen wichtige Spur-Aufzeichnungen zur Verfügung, um die Kompliziertheit und Elastizität von Ökosystemen über längere zeitliche und breitere Raumskalen besser zu verstehen. Das Internationale Langfristige Ökologische Netz führt und tauscht wissenschaftliche Information unter Forschungsseiten aus. Das längste Experiment in der Existenz ist das Experiment des Park Grass, das 1856 begonnen wurde. Ein anderes Beispiel schließt die Studie von Hubbard Brook in die Operation seit 1960 ein.

Holismus

Die biologische Organisation des Lebens selbstorganisiert sich in Schichten von auftauchenden ganzen Systemen, die gemäß nichtreduzierbaren Eigenschaften genannt Holismus fungieren. Das bedeutet, dass höhere Ordnungsmuster eines ganzen funktionellen Systems, wie ein Ökosystem, nicht vorausgesagt oder durch eine einfache Summierung der Teile verstanden werden können. "Neue Eigenschaften erscheinen, weil die Bestandteile aufeinander wirken, nicht weil die grundlegende Natur der Bestandteile geändert wird."

Ökologische Studien sind im Vergleich mit reductionistic notwendigerweise holistisch. Holismus hat drei wissenschaftliche Bedeutungen oder Gebrauch, der sich identifiziert mit: 1) die mechanistische Kompliziertheit von Ökosystemen 2) nennt die praktische Beschreibung von Mustern in quantitativem reductionist, wo Korrelationen identifiziert werden können, aber nichts wird über die kausalen Beziehungen ohne Berücksichtigung des ganzen Systems verstanden, das 3) zu einer metaphysischen Hierarchie führt, wodurch die kausalen Beziehungen von größeren Systemen ohne Berücksichtigung der kleineren Teile verstanden werden. Ein Beispiel des metaphysischen Aspekts zum Holismus wird in der Tendenz der vergrößerten Außendicke in Schalen der verschiedenen Arten identifiziert. Der Grund für eine Dicke-Zunahme kann durch die Verweisung auf Rektoren der Zuchtwahl über den Raub ohne Bedürfnis verstanden werden, in den biomolecular Eigenschaften der Außenschalen Verweise anzubringen oder sie zu verstehen.

Beziehung zur Evolution

Ökologie und Evolution werden als Schwester-Disziplinen der Lebenswissenschaften betrachtet. Zuchtwahl, Lebensgeschichte, Entwicklung, Anpassung, Bevölkerungen und Erbe sind Beispiele von Konzepten, die ebenso in die ökologische und evolutionäre Theorie einfädeln. Morphologische, genetische und/oder Verhaltenscharakterzüge können zum Beispiel auf Entwicklungsbäume kartografisch dargestellt werden, um die historische Entwicklung einer Art in Bezug auf ihre Funktionen und Rollen in verschiedenen ökologischen Verhältnissen zu studieren. In diesem Fachwerk überlappen die analytischen Werkzeuge von Ökologen und Anhängern der Entwicklungslehre, wie sie organisieren, klassifizieren und Leben durch allgemeine systematische Rektoren, wie phylogenetics oder das System von Linnaean der Taxonomie untersuchen. Die zwei Disziplinen erscheinen häufig zusammen, solcher als im Titel der Zeitschrift Tendenzen in der Ökologie und Evolution. Es gibt keine scharfe Grenztrennen-Ökologie von der Evolution, und sie unterscheiden sich mehr in ihren Gebieten des angewandten Fokus. Beide Disziplinen entdecken und erklären auftauchende und einzigartige Eigenschaften und Prozesse, die über verschiedene räumliche oder zeitliche Skalen der Organisation funktionieren. Während die Grenze zwischen Ökologie und Evolution nicht immer klar ist, wird es verstanden, dass Ökologen die abiotischen und biotic Faktoren studieren, die den Entwicklungsprozess beeinflussen.

Verhaltensökologie

Alle Organismen sind motile einigermaßen. Sogar Werke drücken kompliziertes Verhalten, einschließlich des Gedächtnisses und der Kommunikation aus. Verhaltensökologie ist die Studie eines Verhaltens eines Organismus in seiner Umgebung und seinen ökologischen und evolutionären Implikationen. Ethologie ist die Studie der erkennbaren Bewegung oder des Verhaltens in Tieren. Das konnte Untersuchungen des motile Spermas von Werken, beweglichem phytoplankton, zooplankton einschließen, zum weiblichen Ei, der Kultivierung von Fungi durch Kornwürmer, den Paarungstanz eines Salamanders oder die sozialen Sammlungen der Amöbe schwimmend.

Anpassung ist das Hauptvereinheitlichen-Konzept in der Verhaltensökologie. Handlungsweisen können als Charakterzüge registriert und auf die ziemlich gleiche Weise geerbt werden, wie Auge und Haarfarbe können. Handlungsweisen entwickeln sich und werden angepasst an das Ökosystem, weil sie den Kräften der Zuchtwahl unterworfen sind. Folglich können Handlungsweisen anpassungsfähig sein, bedeutend, dass sie funktionelle Dienstprogramme entwickeln, der Fortpflanzungserfolg für die Personen vergrößert, die solche Charakterzüge erben. Das ist auch die technische Definition für die Fitness in der Biologie, die ein Maß des Fortpflanzungserfolgs über aufeinander folgende Generationen ist.

Wechselwirkungen der Raubfisch-Beute sind ein einleitendes Konzept in Nahrungsmittelweb-Studien sowie Verhaltensökologie. Beute-Arten können verschiedene Arten von Verhaltensanpassungen an Raubfische, solche ausstellen, die vermeiden, fliehen oder verteidigen. Viele Beute-Arten konfrontieren mit vielfachen Raubfischen, die sich im Grad der aufgestellten Gefahr unterscheiden. Um an ihre Umgebung angepasst zu werden und Raubdrohungen gegenüberzustehen, müssen Organismen ihre Energiebudgets erwägen, weil sie in verschiedene Aspekte ihrer Lebensgeschichte, wie Wachstum, Fütterung, Paarung, das Sozialisieren oder Ändern ihres Habitats investieren. In der Verhaltensökologie postulierte Hypothesen basieren allgemein auf anpassungsfähigen Rektoren der Bewahrung, Optimierung oder Leistungsfähigkeit. Zum Beispiel,

"Die mit der Drohung empfindliche Raubfisch-Aufhebungshypothese sagt voraus, dass Beute den Grad der Bedrohung bewerten, die von verschiedenen Raubfischen dargestellt ist, und ihr Verhalten gemäß aktuellen Niveaus der Gefahr vergleichen sollte."

"Die optimale Flugeinleitungsentfernung kommt vor, wo erwartete Postbegegnungsfitness maximiert wird, der von der anfänglichen Fitness der Beute, erreichbare Vorteile abhängt, indem er, energische Flucht-Kosten und erwarteter Fitnessverlust wegen der Raub-Gefahr nicht geflohen wird."

Arbeiten Sie sexuelle Anzeigen sorgfältig aus, und auf posturing wird in der Verhaltensökologie von Tieren gestoßen. Die Paradiesvögel zeigen zum Beispiel wohl durchdachte Verzierungen und Lied während des Hofmachens. Diese Anzeigen dienen einem Doppelzweck, gesunden oder gut angepassten Personen und wünschenswerten Genen Zeichen zu geben. Die wohl durchdachten Anzeigen werden durch die sexuelle Auswahl als eine Anzeige der Qualität von Charakterzügen unter Bittstellern männlichen Geschlechts gesteuert.

Soziale Ökologie

Soziale ökologische Handlungsweisen sind in den sozialen Kerbtieren, den Schlamm-Formen, den sozialen Spinnen, der menschlichen Gesellschaft und den nackten Maulwurf-Ratten bemerkenswert, wo sich eusocialism entwickelt hat. Soziale Handlungsweisen schließen gegenseitig vorteilhafte Handlungsweisen unter der Verwandtschaft und den Nest-Genossen ein. Soziale Handlungsweisen entwickeln sich von der Verwandtschaft und Gruppenauswahl. Verwandtschaft-Auswahl erklärt Nächstenliebe durch genetische Beziehungen, wodurch ein altruistisches Verhalten, das zu Tode führt, durch das Überleben von genetischen unter Hinterbliebenen verteilten Kopien belohnt wird. Die sozialen Kerbtiere, einschließlich Ameisen, Bienen und Wespen werden für diesen Typ der Beziehung am berühmtesten studiert, weil die Drohnen männlichen Geschlechts Klone sind, die dasselbe genetische Make-Up wie jeder andere Mann in der Kolonie teilen. Im Gegensatz findet Gruppe selectionists Beispiele der Nächstenliebe unter nichtgenetischen Verwandten und erklärt das durch die Auswahl, die der Gruppe folgt, wodurch es auswählend vorteilhaft für Gruppen wird, wenn ihre Mitglieder altruistische Handlungsweisen zu einander ausdrücken. Gruppen, die vorherrschend Altruisten sind, prügeln Gruppen, die vorherrschend egoistisch sind.

Coevolution

Ökologische Wechselwirkungen können in den Gastgeber und die Mitbeziehungen geteilt werden. Ein Gastgeber ist jede Entität, die einen anderen beherbergt, der den Partner genannt wird. Veranstalten Sie und vereinigen Sie Beziehungen unter Arten, die gegenseitig sind oder gegenseitig vorteilhaft mutualisms genannt werden. Wenn der Gastgeber und Partner physisch verbunden werden, wird die Beziehung Symbiose genannt. Etwa 60 % aller Werke haben zum Beispiel eine symbiotische Beziehung mit arbuscular mycorrhizal Fungi. Symbiotische Werke und Fungi tauschen Kohlenhydrate gegen Mineralnährstoffe aus. Symbiose unterscheidet sich von indirektem mutualisms, wo die Organismen einzeln leben. Zum Beispiel regeln tropische Regenwälder die Atmosphäre der Erde. Bäume, die in den äquatorialen Gebieten des Planeten leben, liefern Sauerstoff in die Atmosphäre, die Arten stützt, die in entfernten polaren Gebieten des Planeten leben. Diese Beziehung wird commensalism genannt, weil viele andere Gastgeber-Arten die Vorteile von sauberer Luft ohne Kosten erhalten oder zu den Mitbaumarten schaden, die den Sauerstoff liefern. Der Gastgeber und die Mitbeziehung werden Parasitismus genannt, wenn Art-Vorteile, während der andere leidet. Die Konkurrenz unter Arten oder unter Mitgliedern derselben Arten wird als gegenseitiger Antagonismus wie Gräser definiert, die sich um den Wachstumsraum bewerben.

Populäre ökologische Studiensysteme für mutualism, schließen Fungus anbauende Ameisen ein, die landwirtschaftliche Symbiose, Bakterien verwenden, die in den Eingeweiden von Kerbtieren und anderen Organismen, der Feige-Wespe und dem Palmlilie-Motte-Befruchtungskomplex, den Flechten mit Fungi und photosynthetischen Algen und Korallen mit photosynthetischen Algen leben. Dennoch sind viele Organismus-Großtat-Gastgeber-Belohnungen ohne sich zu revanchieren und so mit einer Myriade von Namen "nicht sehr schmeichelhaft" wie 'Betrüger', 'Ausbeuter', 'Räuber' und 'Diebe' gebrandmarkt worden. Obwohl Betrüger mehrere Gastgeber-Kinderbettchen auferlegen (z.B, über den Schaden an ihren Fortpflanzungsorganen oder propagules, die Dienstleistungen eines vorteilhaften Partners bestreitend), ist ihre Nettowirkung auf die Gastgeber-Fitness nicht notwendigerweise negativ und wird so schwierig vorauszusagen.

Biogeography

Das Wort biogeography ist eine Fusion der Biologie und Erdkunde. Biogeography ist die vergleichende Studie des geografischen Vertriebs von Organismen und die entsprechende Evolution ihrer Charakterzüge in der Zeit und Raum. Die Zeitschrift von Biogeography wurde 1974 gegründet. Biogeography und Ökologie teilen viele ihrer disziplinarischen Wurzeln. Zum Beispiel wird die Theorie der Insel biogeography, veröffentlicht vom Mathematiker Robert MacArthur und Ökologen Edward O. Wilson 1967 als einer der Grundlagen der ökologischen Theorie betrachtet.

Biogeography hat eine lange Geschichte in den Naturwissenschaften, wo Fragen bezüglich des Raumvertriebs von Werken und Tieren entstehen. Ökologie und Evolution stellen den erklärenden Zusammenhang für Biogeographical-Studien zur Verfügung. Muster von Biogeographical ergeben sich aus ökologischen Prozessen, die Reihe-Vertrieb, wie Wanderung und Streuung beeinflussen. und von historischen Prozessen, die Bevölkerungen oder Arten in verschiedene Gebiete spalten. Die Biogeographic-Prozesse, die auf das natürliche Aufspalten der Arten hinauslaufen, erklären viel vom modernen Vertrieb des biota der Erde. Das Aufspalten von Abstammungen in einer Art wird vicariance biogeography genannt, und es ist eine Subdisziplin von biogeography. Es gibt auch praktische Anwendungen im Feld von biogeography bezüglich ökologischer Systeme und Prozesse. Zum Beispiel sind die Reihe und der Vertrieb der Artenvielfalt und angreifenden Arten, die auf die Klimaveränderung antworten, eine ernste Sorge und aktives Gebiet der Forschung im Zusammenhang der Erderwärmung.

r/K-Selection Theorie

Ein Bevölkerungsökologie-Konzept (eingeführt in MacArthur und Wilson (1967) Buch, Die Theorie der Insel Biogeography) ist r/K Auswahl-Theorie, eines der ersten prophetischen Modelle in der Ökologie hat gepflegt, Lebensgeschichte-Evolution zu erklären. Die Proposition hinter dem r/K Auswahl-Modell ist, dass sich Zuchtwahl-Druck gemäß der Bevölkerungsdichte ändert. Zum Beispiel, wenn eine Insel zuerst kolonisiert wird, ist die Dichte von Personen niedrig. Die anfängliche Zunahme in der Bevölkerungsgröße wird durch die Konkurrenz nicht beschränkt, einen Überfluss an verfügbaren Mitteln für das schnelle Bevölkerungswachstum verlassend. Diese frühen Phasen des Bevölkerungswachstums erfahren mit der Dichte unabhängige Kräfte der Zuchtwahl, die R-Auswahl genannt wird. Da die Bevölkerung mehr voll gestopft wird, nähert sie sich der Tragfähigkeit der Insel, so Personen zwingend, sich schwerer um weniger verfügbare Mittel zu bewerben. Unter voll gestopften Bedingungen erfährt die Bevölkerung von der Dichte abhängige Kräfte der Zuchtwahl, genannt K-Auswahl.

Im r/K-selection Modell ist die erste Variable r die innere Rate der natürlichen Zunahme in der Bevölkerungsgröße, und die zweite Variable ist K die Tragfähigkeit einer Bevölkerung. Verschiedene Arten entwickeln verschiedene Lebensgeschichte-Strategien, die ein Kontinuum zwischen diesen zwei auswählenden Kräften abmessen. Eine r-selected Art ist diejenige, die hohe Geburtenraten, niedrige Stufen der elterlichen Investition und hohe Raten der Sterblichkeit hat, bevor Personen Reife erreichen. Evolution bevorzugt hohe Raten der Fertilität in r-selected Arten. Viele Arten von Kerbtieren und angreifenden Arten stellen r-selected Eigenschaften aus. Im Gegensatz hat eine K-selected Art niedrige Zinssätze der Fertilität, hohe Niveaus der elterlichen Investition im Jungen und niedrige Zinssätze der Sterblichkeit, weil Personen reif werden. Menschen und Elefanten sind Beispiele der Arten, die K-selected Eigenschaften, einschließlich der Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit in der Konvertierung von mehr Mitteln in weniger Nachkommenschaft ausstellen.

Molekulare Ökologie

Die wichtige Beziehung zwischen Ökologie und genetischem Erbe datiert moderne Techniken für die molekulare Analyse zurück. Molekulare ökologische Forschung ist mehr ausführbar mit der Entwicklung von schnellen und zugänglichen genetischen Technologien wie die Polymerase-Kettenreaktion (PCR) geworden. Der Anstieg von molekularen Technologien und Zulauf von Forschungsfragen in dieses neue ökologische Feld sind auf die Veröffentlichung Molekulare Ökologie 1992 hinausgelaufen. Molekulare Ökologie verwendet verschiedene analytische Techniken, um Gene in einem evolutionären und ökologischen Zusammenhang zu studieren. 1994 hat John Avise auch eine Hauptrolle in diesem Gebiet der Wissenschaft mit der Veröffentlichung seines Buches, Molekularer Anschreiber, Naturgeschichte und Evolution gespielt. Neuere Technologien haben eine Welle der genetischen Analyse in Organismen geöffnet, die einmal schwierig sind, von einer ökologischen oder evolutionären Einstellung, wie Bakterien, Fungi und Fadenwürmer zu studieren. Molekulare Ökologie hat ein neues Forschungsparadigma erzeugt, um ökologische Fragen betrachtet sonst unnachgiebig zu untersuchen. Molekulare Untersuchungen haben vorher verdunkelte Details in der winzigen Kompliziertheit der Natur offenbart und haben Entschlossenheit in die Untersuchung von Fragen über die biogeographical und Verhaltensökologie verbessert. Zum Beispiel hat molekulare Ökologie gemischtes sexuelles Benehmen und vielfache Partner männlichen Geschlechts in Baumschwalben offenbart, die vorher vorgehabt sind, sozial monogam zu sein. In einem biogeographical Zusammenhang ist die Ehe zwischen der Genetik, Ökologie und Evolution auf genannten phylogeography einer neuen Subdisziplin hinausgelaufen.

Menschliche Ökologie

Menschliche Ökologie ist die zwischendisziplinarische Untersuchung der Ökologie unserer Arten. "Menschliche Ökologie kann definiert werden: (1) von einer lebensökologischen Einstellung als die Studie des Mannes als die ökologische Dominante im Werk und den Tiergemeinschaften und den Systemen; (2) von einer lebensökologischen Einstellung als einfach ein anderes Tier, das betrifft und durch seine physische Umgebung wird betrifft; und (3) als ein Mensch, der irgendwie vom Tierleben im Allgemeinen verschieden ist, mit physischen und modifizierten Umgebungen auf eine kennzeichnende und kreative Weise aufeinander wirkend. Eine aufrichtig zwischendisziplinarische menschliche Ökologie wird sich am wahrscheinlichsten allen drei zuwenden." Die Begriff-Mensch-Ökologie wurde 1921 formell eingeführt, aber viele Soziologen, Geographen, Psychologen und andere Disziplinen haben sich für menschliche Beziehungen zu natürlichen Systemjahrhunderten vorherig besonders gegen Ende des 19. Jahrhunderts interessiert. Einige Autoren haben eine neue Vereinheitlichen-Wissenschaft in verbundenen menschlichen und natürlichen Systemen identifiziert, die darauf baut, aber sich außer der menschlichen Feldökologie bewegt. Ökologie ist so viel eine biologische Wissenschaft, wie es eine menschliche Wissenschaft ist. "Vielleicht schließt die wichtigste Implikation unsere Ansicht von der menschlichen Gesellschaft ein. Homo Sapiens ist nicht eine Außenstörung, es ist eine Schlussstein-Art innerhalb des Systems. Auf lange Sicht kann es nicht der Umfang von herausgezogenen Waren und Dienstleistungen sein, die Nachhaltigkeit bestimmen werden. Es kann unsere Störung der ökologischen Wiederherstellung und Stabilitätsmechanismen gut sein, der Systemzusammenbruch bestimmt."

Beziehung zur Umgebung

Die Umgebung wird dynamisch verkettet, dem auferlegt und beschränkt Organismen jederzeit überall in ihrem Lebenszyklus. Wie der Begriff Ökologie hat Umgebung verschiedene Begriffsbedeutungen, und zu vielen diesen Begriffen überlappen auch mit dem Konzept der Natur. Umgebung "schließt... die physische Welt, die soziale Welt von menschlichen Beziehungen und die gebaute Welt der menschlichen Entwicklung ein." Die Umgebung in Ökosystemen schließt sowohl physische Rahmen als auch Biotic-Attribute ein. Die physische Umgebung ist zum Niveau der biologischen Organisation unter der Untersuchung, einschließlich abiotischer Faktoren wie Temperatur, Radiation, Licht, Chemie, Klima und Geologie äußerlich. Die biotic Umgebung schließt Gene, Zellen, Organismen, Mitglieder derselben Arten (conspecifics) und anderer Arten ein, die ein Habitat teilen. Die Gesetze der Thermodynamik gelten für die Ökologie mittels seines physischen Staates. Bewaffnet mit einem Verstehen von metabolischen und thermodynamischen Grundsätzen kann eine ganze Buchhaltung der Energie und des materiellen Flusses durch ein Ökosystem verfolgt werden.

Ökologische und Umweltbeziehungen werden durch die Verweisung auf begrifflich lenksame und isolierte Teile studiert. Sobald die wirksamen Umweltbestandteile verstanden werden, verbinden sie sich begrifflich zurück zusammen als ein holocoenotic System. Mit anderen Worten bilden der Organismus und die Umgebung einen dynamischen Ganzen (oder umwelt). Die Änderung in einem ökologischem oder Umweltfaktor kann den dynamischen Staat eines kompletten Ökosystemes gleichzeitig betreffen.

Störung und Elastizität

Ökosysteme stellen sich regelmäßig natürlichen Umweltschwankungen und Störungen mit der Zeit und geografischem Raum. Eine Störung ist jeder Prozess, der lebende Biomasse von einer Gemeinschaft, wie ein Feuer, Überschwemmung, Wassermangel oder Raub entfernt. Schwankungen, die Störung verursachen, kommen über gewaltig verschiedene Reihen in Bezug auf Umfänge sowie Entfernungen und Zeitabschnitte vor. Störungen, wie Feuer, sind sowohl Ursache als auch Produkt von natürlichen Schwankungen in der Mortalität, Art-Zusammenbau und Biomasse-Dichten innerhalb einer ökologischen Gemeinschaft. Diese Störungen schaffen Plätze der Erneuerung, wo neue Richtungen aus dem Patchwork des natürlichen Experimentierens und der Gelegenheit erscheinen.

Ökologische Elastizität ist eine Eckstein-Theorie im Ökosystem-Management. Artenvielfalt liefert der Elastizität von Ökosystemen Brennstoff, die als eine Art verbessernde Versicherung handeln.

Metabolismus und die frühe Atmosphäre

Die Erde hat sich vor etwa 4.5 Milliarden Jahren geformt, und Umweltbedingungen waren für das Leben zu äußerst, um sich seit den ersten 500 Millionen Jahren zu formen. Während dieser frühen Periode von Hadean hat die Erde angefangen, kühl zu werden, einer Kruste und Ozeanen erlaubend, sich zu formen. Umweltbedingungen waren für die Ursprünge des Lebens für die erste Milliarde wenige Jahre unpassend, nachdem sich die Erde geformt hat. Die Atmosphäre der Erde hat sich davon verwandelt, durch Wasserstoff, zu einem gelassenem größtenteils des Methans und Ammoniaks beherrscht zu werden. Im Laufe der folgenden Milliarde Jahre hat die metabolische Tätigkeit des Lebens die Atmosphäre in höhere Konzentrationen des Kohlendioxyds, Stickstoffs und Wasserdampfs umgestaltet. Dieses Benzin hat die Weise geändert, wie das Licht von der Sonne die Oberfläche der Erde geschlagen hat und Treibhauseffekte Hitze gefangen haben. Es gab unangezapfte Quellen der freien Energie innerhalb der Mischung des Reduzierens und Oxidierens gasses, die den Weg für primitive Ökosysteme bereiten, um sich zu entwickeln, und abwechselnd die auch entwickelte Atmosphäre.

Überall in der Geschichte sind die Atmosphäre der Erde und biogeochemical Zyklen in einem dynamischen Gleichgewicht mit planetarischen Ökosystemen gewesen. Die Geschichte wird durch Perioden der bedeutenden Transformation charakterisiert, die um Millionen von Jahren der Stabilität gefolgt ist. Die Evolution der frühsten Organismen, wahrscheinlicher anaerobic methanogen Mikroben, hat den Prozess durch das Umwandeln atmosphärischen Wasserstoffs ins Methan (4. + CO  CH + 2HO) angefangen. Fotosynthese von Anoxygenic, die Wasserstoffsulfid in anderen Schwefel umwandelt, vergleicht sich oder Wasser (zum Beispiel 2HS + CO + hv  CHO + HO + 2S), wie es im tiefen Meer Hydrothermalöffnungen heute vorkommt, hat Wasserstoffkonzentrationen reduziert und hat atmosphärisches Methan vergrößert. Frühe Formen der Gärung haben auch Niveaus des atmosphärischen Methans vergrößert. Der Übergang zu einem Sauerstoff, den dominierende Atmosphäre (die Große Oxydation) bis vor etwa 2.4-2.3 Milliarden Jahren, aber photosynthetische Prozesse nicht begonnen hat, hat 0.3 zu 1 Milliarde vorherigen Jahren angefangen.

Radiation: Hitze, Temperatur und Licht

Die Biologie des Lebens funktioniert innerhalb einer bestimmten Reihe von Temperaturen. Hitze ist eine Form der Energie, die Temperatur regelt. Hitze betrifft Wachstumsraten, Tätigkeit, Verhalten und primäre Produktion. Temperatur ist vom Vorkommen der Sonnenstrahlung größtenteils abhängig. Die Breiten- und Längsraumschwankung der Temperatur betrifft außerordentlich Klimas und folglich den Vertrieb der Artenvielfalt und die Niveaus der primären Produktion in verschiedenen Ökosystemen oder biomes über den Planeten. Hitze und Temperatur beziehen sich wichtig auf die metabolische Tätigkeit. Poikilotherms haben zum Beispiel eine Körpertemperatur, die größtenteils geregelt wird und Abhängiger auf der Temperatur der Außenumgebung. Im Gegensatz regeln homeotherms ihre innere Körpertemperatur durch das Verbrauchen metabolischer Energie.

Es gibt eine Beziehung zwischen leichter, primärer Produktion und ökologischen Energiebudgets. Sonnenlicht ist der primäre Eingang der Energie in die Ökosysteme des Planeten. Licht wird aus der elektromagnetischen Energie von verschiedenen Wellenlängen zusammengesetzt. Die Strahlungsenergie von der Sonne erzeugt Hitze, stellt Fotonen des Lichtes gemessen als aktive Energie in den chemischen Reaktionen des Lebens zur Verfügung, und handelt auch als ein Katalysator für die genetische Veränderung. Werke, Algen und einige Bakterien absorbieren Licht und assimilieren die Energie durch die Fotosynthese. Organismen, die zur sich assimilierenden Energie durch die Fotosynthese oder durch das anorganische Fixieren von HS fähig sind, sind autotrophs. Autotrophs — verantwortlich für die primäre Produktion — assimilieren leichte Energie, die metabolisch versorgt als potenzielle Energie in der Form von biochemischen enthalpic Obligationen wird.

Physische Umgebungen

Wasser

Die Diffusionsgeschwindigkeit des Kohlendioxyds und Sauerstoffes ist in Wasser etwa 10,000mal langsamer, als es in Luft ist. Wenn Böden überschwemmt werden, verlieren sie schnell Sauerstoff und gestalten in eine niedrige Konzentration (hypoxic - O Konzentration tiefer um als 2 Mg/Liter) Umgebung und werden schließlich völlig (anoxic) Umgebung, wo anaerobic Bakterien unter den Wurzeln gedeihen. Wasser beeinflusst auch die geisterhafte Zusammensetzung und den Betrag des Lichtes, weil es vom Wasserspiegel und den untergetauchten Partikeln nachdenkt. Wasserwerke stellen ein großes Angebot an morphologischen und physiologischen Anpassungen aus, die ihnen erlauben, zu überleben, sich zu bewerben und diese Umgebungen zu variieren. Zum Beispiel entwickeln die Wurzeln und Stämme große Lufträume (Aerenchyma), die das effiziente Transport-Benzin (zum Beispiel, CO und O) verwendet in der Atmung und Fotosynthese regeln. In dräniertem Boden verwenden Kleinstlebewesen Sauerstoff während der Atmung. In Wasserumgebungen, anaerobic Boden-Kleinstlebewesen verwenden Nitrat, Mangan-Ionen, Eisenionen, Sulfat, Kohlendioxyd und einige organische Zusammensetzungen. Die Tätigkeit von Boden-Kleinstlebewesen und die Chemie des Wassers reduzieren die Oxydationsverminderungspotenziale des Wassers. Kohlendioxyd wird zum Beispiel auf das Methan (CH) von methanogenic Bakterien reduziert. Salz-Wasserpflanzen (oder halophytes) haben physiologische Anpassungen wie die Entwicklung von speziellen Organen spezialisiert, um Salz zu verschütten, und osmo-regeln ihr inneres Salz (NaCl) Konzentrationen, um in estuarine, brackigen oder ozeanischen Umgebungen zu leben. Die Physiologie des Fisches wird auch besonders angepasst, um sich mit hohen Niveaus von Salz durch osmoregulation zu befassen. Ihre Kiemen bilden elektrochemische Anstiege, die Salz excresion in Salzumgebungen und Auffassungsvermögen in Süßwasser vermitteln.

Ernst

Die Gestalt und Energie des Landes werden in großem Maße durch Gravitationskräfte betroffen. Auf einer größeren Skala ist der Vertrieb von Gravitationskräften auf der Erde uneben und beeinflusst die Gestalt und Bewegung von tektonischen Tellern sowie einen Einfluss auf Geomorphic-Prozesse wie orogeny und Erosion zu haben. Diese Kräfte regeln viele der geophysikalischen Eigenschaften und Vertrieb von ökologischem biomes über die Erde. Auf einer Organismus-Skala stellen Gravitationskräfte Richtungsstichwörter für das Werk und Pilzwachstum (gravitropism), Orientierungsstichwörter für Tierwanderungen zur Verfügung, und beeinflussen den biomechanics und die Größe von Tieren. Ökologische Charakterzüge, wie Zuteilung der Biomasse in Bäumen während des Wachstums sind dem mechanischen Misserfolg unterworfen, weil Gravitationskräfte die Position und Struktur von Zweigen und Blättern beeinflussen. Die kardiovaskulären Systeme aller Tiere werden funktionell angepasst, um Druck und Gravitationskräfte zu überwinden, die sich gemäß den Eigenschaften von Organismen (z.B, Höhe, Größe, Gestalt), ihr Verhalten (z.B, Tauchen, das Laufen ändern, fliegend), und das Habitat besetzt (z.B, Wasser, heiße Wüsten, kalte Tundra).

Druck

Klimatischer und osmotischer Druck legt physiologische Einschränkungen auf Organismen, wie Flug und Atmung an hohen Höhen, oder zu tiefen Ozeantiefen tauchend. Diese Einschränkungen beeinflussen vertikale Grenzen von Ökosystemen in der Biosphäre, weil Organismen physiologisch empfindlich und an atmosphärische und osmotische Wasserdruck-Unterschiede angepasst sind. Sauerstoff-Niveaus nehmen zum Beispiel mit dem zunehmenden Druck ab und sind ein Begrenzungsfaktor für das Leben an höheren Höhen. Der Wassertransport durch Bäume ist ein anderer wichtiger ecophysiological Parameter wo osmotischer Druck-Anstieg-Faktor darin. Der Wasserdruck in den Tiefen von Ozeanen verlangt, dass sich Organismen an diese Bedingungen anpassen. Zum Beispiel werden Säugetiere, wie Walfische, Delfine und Siegel besonders angepasst, um sich mit Änderungen im Ton wegen Wasserdruck-Unterschiede zu befassen. Verschiedene Arten von hagfish stellen ein anderes Beispiel der Anpassung an den Tiefseedruck durch Spezialprotein-Anpassungen zur Verfügung.

Wind und Turbulenz

Unruhige Kräfte in Luft und Wasser haben bedeutende Effekten auf die Umgebung und den Ökosystem-Vertrieb, die Form und die Dynamik. Auf einer planetarischen Skala werden Ökosysteme durch Umlauf-Muster in den globalen Passatwinden betroffen. Windmacht und die unruhigen Kräfte, die es schafft, können Hitze, Nährstoff und biochemische Profile von Ökosystemen beeinflussen. Zum Beispiel schafft Wind, der die Oberfläche eines Sees durchgeht, Turbulenz, die Wassersäule mischend und das Umweltprofil beeinflussend, um thermisch layered Zonen zu schaffen, teilweise regierend, wie Fisch, Algen und andere Teile der Wasserökologie strukturiert werden. Windgeschwindigkeit und Turbulenz nehmen auch Einfluss auf Raten von evapotranspiration Raten und Energiebudgets in Werken und Tieren. Windgeschwindigkeit, Temperatur und Feuchtigkeitsgehalt können sich ändern, als Winde über verschiedenen landfeatures und Erhebungen reisen. Die westerlies treten zum Beispiel in Kontakt mit den Küsten- und Innenbergen des westlichen Nordamerikas ein, um einen Regenschatten auf der Leeseite des Bergs zu erzeugen. Die Luft breitet sich aus, und Feuchtigkeit verdichtet sich, als die Winde in der Erhebung steigen, die Niederschlag verursachen kann; das wird Orographic-Heben genannt. Dieser Umweltprozess erzeugt Raumabteilungen in der Artenvielfalt, weil an nassere Bedingungen angepasste Arten auf die Küstenbergtäler Reihe-eingeschränkt und unfähig werden, über die xeric Ökosysteme der Waschschüssel von Columbia abzuwandern, um sich mit Schwester-Abstammungen zu vermischen, die zu den Innenbergsystemen getrennt sind.

Feuer

Werke wandeln Kohlendioxyd in die Biomasse um und strahlen Sauerstoff in die Atmosphäre aus. Vor etwa 350 Millionen Jahren (in der Nähe von der devonischen Periode) hat der photosynthetische Prozess die Konzentration von atmosphärischem Sauerstoff über 17 % gebracht, die Verbrennen erlaubt haben vorzukommen. Feuer veröffentlicht CO und wandelt Brennstoff in die Asche und den Teer um. Feuer ist ein bedeutender ökologischer Parameter, der viele Themen aufbringt, die seiner Kontrolle und Unterdrückung im Management gehören. Während das Problem des Feuers in Bezug auf die Ökologie und Werke seit langem anerkannt worden ist, hat Charles Cooper Aufmerksamkeit auf das Problem von Waldfeuern in Bezug auf die Ökologie der Waldfeuerunterdrückung und des Managements in den 1960er Jahren gelenkt.

Feuer schafft Umweltmosaiken und eine Uneinheitlichheit zum Ökosystem-Alter und der Baldachin-Struktur. Geborene Nordamerikaner waren unter dem ersten, um Feuerregime zu beeinflussen, indem sie ihre Ausbreitung in der Nähe von ihren Häusern kontrolliert haben, oder indem sie Feuer angezündet haben, um die Produktion von krautartigen Nahrungsmitteln und Flechtwerk-Materialien zu stimulieren. Der veränderte Staat der Boden-Nährversorgung und geklärten Baldachin-Struktur öffnet auch neue ökologische Nischen für die Sämling-Errichtung. Der grösste Teil des Ökosystemes wird an natürliche Feuerzyklen angepasst. Werke werden zum Beispiel mit einer Vielfalt von Anpassungen ausgestattet, um sich mit Waldfeuern zu befassen. Einige Arten (z.B, Pinus halepensis) können nicht keimen, bis ihre Samen ein Feuer miterlebt haben. Dieser Umweltabzug für Sämlinge wird serotiny genannt. Einige Zusammensetzungen von Rauch fördern auch Samen-Germination. Feuer spielt eine Hauptrolle in der Fortsetzung und Elastizität von Ökosystemen.

Biogeochemie

Ökologen studieren und messen Nährbudgets, um zu verstehen, wie diese Materialien geregelt werden, und wiederverwandt durch die Umgebung fließen. Diese Forschung hat zu einem Verstehen geführt, dass es ein globales Feed-Back zwischen Ökosystemen und den physischen Rahmen dieses Planeten einschließlich Minerale, Bodens, pH, Ionen, atmosphärischen und Wasserbenzins gibt. Es gibt sechs Hauptelemente, einschließlich H (Wasserstoff), C (Kohlenstoff), N (Stickstoff), O (Sauerstoff), S (Schwefel) und P (Phosphor), die die Verfassung aller biologischen Makromoleküle und Futters in die Geochemical-Prozesse der Erde bilden. Von der kleinsten Skala der Biologie verstärkt die vereinigte Wirkung von Milliarden nach Milliarden von ökologischen Prozessen und regelt schließlich die biogeochemical Zyklen der Erde. Das Verstehen der Beziehungen und Zyklen hat zwischen diesen Elementen vermittelt, und ihre ökologischen Pfade hat bedeutendes Lager zum Verstehen der globalen Biogeochemie.

Die Ökologie von globalen Kohlenstoff-Budgets führt ein Beispiel der Verbindung zwischen Artenvielfalt und Biogeochemie an. Für Starter, wie man schätzt, halten die Ozeane der Erde 40,000 gigatonnes (Gt) Kohlenstoff, wie man schätzt, halten Vegetation und Boden 2070-Kohlenstoff von Gt, und, wie man schätzt, strahlen Emissionen des fossilen Brennstoffs einen jährlichen Fluss von 6.3 Kohlenstoff von Gt aus. Zu verschiedenen Zeiten in der Geschichte der Erde hat es das Hauptumstrukturieren in diesen globalen Kohlenstoff-Budgets gegeben, das weit gehend durch die Ökologie des Landes geregelt wurde. Zum Beispiel durch die frühe Mitte Eozän haben vulkanischer outgassing, die Oxydation des Methans, das in Feuchtgebieten und seafloor Benzin versorgt ist, atmosphärischen CO (Kohlendioxyd) Konzentrationen zu Niveaus nicht weniger als 3500 ppm vergrößert. In Oligocene, von vor 25 bis 32 Millionen Jahren, gab es ein anderes bedeutendes Umstrukturieren im globalen Kohlenstoff-Zyklus, weil Gräser einen speziellen Typ der C4 Fotosynthese entwickelt haben und ihre Reihen ausgebreitet haben. Dieser neue photosynthetische Pfad hat sich als Antwort auf den Fall in atmosphärischen CO Konzentrationen unter 550 ppm entwickelt. Diese Arten des Ökosystemes fungieren Futter zurück bedeutsam in globale atmosphärische Modelle für das Kohlenstoff-Radfahren. Der Verlust im Überfluss und Vertrieb der Artenvielfalt verursacht globale Kohlenstoff-Zyklus-Feed-Backs, die, wie man erwartet, Raten der Erderwärmung im nächsten Jahrhundert vergrößern. Die Wirkung der Erderwärmung, die große Abteilungen des Permafrostbodens schmilzt, schafft ein neues Mosaik von überschwemmten Gebieten, wo Zergliederung auf die Emission des Methans (CH) hinausläuft. Folglich gibt es eine Beziehung zwischen der Erderwärmung, Zergliederung und Atmung in Böden und Feuchtgebieten, die bedeutende Klimafeed-Backs erzeugen, und hat globale biogeochemical Zyklen verändert. Es gibt Sorge über Zunahmen im atmosphärischen Methan im Zusammenhang des globalen Kohlenstoff-Zyklus, weil Methan auch ein Treibhausgas ist, das beim Aufsaugen der Langwellenradiation 23mal wirksamer ist als CO auf einem 100-jährigen zeitlichen Rahmen.

Geschichte

Frühe Anfänge

Ökologie hat einen komplizierten Ursprung, der im großen Teil zu seiner zwischendisziplinarischen Natur erwartet ist.

Alte Philosophen Griechenlands, einschließlich Hippocrates und Aristoteles waren unter dem ersten, um ihre Beobachtungen auf der Naturgeschichte zu registrieren. Jedoch haben Philosophen im alten Griechenland Leben als ein statisches Element angesehen, das kein Verstehen der Anpassung, einen modernen Eckstein der ökologischen Theorie verlangt hat. Themen, die im modernen Zusammenhang, einschließlich Nahrungsmittelketten, Bevölkerungsregulierung, und Produktivität vertrauter sind, entwickelten sich bis zu den 1700er Jahren durch die veröffentlichten Arbeiten von microscopist Antoni van Leeuwenhoek (1632-1723) und Botaniker Richard Bradley nicht (1688?-1732). Biogeographer Alexander von Humbolt (1769-1859) war ein anderer früher Pionier im ökologischen Denken und war unter dem ersten, um ökologische Anstiege anzuerkennen. Humbolt hat auf das moderne ökologische Gesetz der Arten zu Bereichsbeziehungen angespielt.

Am Anfang des 20. Jahrhunderts war Ökologie eine analytische Form der Naturgeschichte. Folgend in den Traditionen von Aristoteles hat die beschreibende Natur der Naturgeschichte die Wechselwirkung von Organismen sowohl mit ihrer Umgebung als auch mit ihrer Gemeinschaft untersucht. Natürliche Historiker, einschließlich James Huttons und Jean-Baptiste Lamarcks, haben bedeutende Arbeiten beigetragen, die die Fundamente der modernen ökologischen Wissenschaften gelegt haben. Der Begriff "Ökologie" ist eines neueren Ursprungs und wurde zuerst vom deutschen Biologen Ernst Haeckel in seinem Buch Generelle Morphologie der Organismen (1866) ins Leben gerufen. Haeckel war ein Zoologe, Künstler, Schriftsteller, und später im Leben ein Professor der vergleichenden Anatomie.

Meinungen unterscheiden sich darauf, wer der Gründer der modernen ökologischen Theorie war. Eine Zeichen-Definition von Haeckel als der Anfang sagen andere, dass es Eugenius Warming mit dem Schreiben von Oecology von Werken war: Eine Einführung in die Studie von Pflanzengemeinschaften (1895). Wie man auch denken kann, hat Ökologie mit den Forschungsrektoren von Carl Linnaeus auf der Wirtschaft der Natur begonnen, die am Anfang des 18. Jahrhunderts reif geworden ist. Er hat einen frühen Zweig der ökologischen Studie gegründet, die er die Wirtschaft der Natur genannt hat. Die Arbeiten von Linnaeus haben Darwin im Ursprung der Arten beeinflusst, wo er den Gebrauch des Ausdrucks von Linnaeus auf der Wirtschaft oder Regierungsform der Natur angenommen hat. Linnaeus war erst, um das Gleichgewicht der Natur als eine prüfbare Hypothese einzurahmen. Haeckel, der die Arbeit von Darwin, definierte Ökologie in der Verweisung auf die Wirtschaft der Natur bewundert hat, die einige zur Frage geführt hat, wenn Ökologie mit den Konzepten von Linnaeus für die Wirtschaft der Natur synonymisch ist.

Die moderne Synthese der Ökologie ist eine junge Wissenschaft, die zuerst wesentliche formelle Aufmerksamkeit am Ende des 19. Jahrhunderts angezogen hat (um dieselbe Zeit wie Entwicklungsstudien) und werden Sie noch populärer während der 1960er Jahre Umweltbewegung, obwohl sich viele Beobachtungen, Interpretationen und Entdeckungen in Zusammenhang mit der Ökologie zurück bis zu viel frühere Studien in der Naturgeschichte ausstrecken. Zum Beispiel kann das Konzept auf dem Gleichgewicht oder der Regulierung der Natur zurück zu Herodotos verfolgt werden (ist c gestorben. 425 v. Chr.), wer eine frühe Rechnung von mutualism entlang dem Fluss Nil beschrieben hat, wo Krokodile ihre Münder öffnen, um Strandläufern sicheren Zugang vorteilhaft zu erlauben, um Blutegel zu entfernen. In den breiteren Beiträgen zur historischen Entwicklung der ökologischen Wissenschaften wird Aristoteles als einer der frühsten Naturforscher betrachtet, die eine einflussreiche Rolle in der philosophischen Entwicklung von ökologischen Wissenschaften hatten. Einer von Aristoteles Studenten, Theophrastus, hat scharfsinnige ökologische Beobachtungen über Werke gemacht und hat eine philosophische Positur über die autonomen Beziehungen zwischen Werken und ihrer Umgebung postuliert, die mehr mit modernem ökologischem Gedanken übereinstimmt. Sowohl Aristoteles als auch Theophrastus haben umfassende Beobachtungen auf dem Werk und Tierwanderungen, biogeography, Physiologie und ihre Gewohnheiten darin gemacht, was als ein Analogon der modernen ökologischen Nische betrachtet werden könnte. Hippocrates, ein anderer griechischer Philosoph, wird auch bezüglich ökologischer Themen in seinen frühsten Entwicklungen geglaubt.

Von Aristoteles Darwin wurde die natürliche Welt statisch und unverändert seit seiner ursprünglichen Entwicklung vorherrschend betrachtet. Vor Dem Ursprung der Arten gab es wenig Anerkennung oder das Verstehen der dynamischen und gegenseitigen Beziehungen zwischen Organismen, ihren Anpassungen und ihren Modifizierungen zur Umgebung. Während Charles Darwin für seine Abhandlung auf der Evolution am bemerkenswertesten ist, ist er auch einer der Gründer der Boden-Ökologie. Im Ursprung der Arten Darwin hat auch Zeichen des ersten ökologischen Experimentes gemacht, das 1816 veröffentlicht wurde. In der Wissenschaft, die bis zu Darwin führt, gewann der Begriff der sich entwickelnden Arten populäre Unterstützung. Dieses wissenschaftliche Paradigma hat die Weise geändert, wie sich Forscher den ökologischen Wissenschaften genähert haben.

Nach der Umdrehung des 20. Jahrhunderts

Einige schlagen vor, dass der erste ökologische Text (Naturgeschichte von Selborne) 1789, von Gilbert White (1720-1793) veröffentlicht wurde. Das erste amerikanische Ökologie-Buch wurde 1905 von Frederic Clements veröffentlicht. In seinem Buch hat Clements die Idee von Pflanzengemeinschaften als ein Superorganismus nachgeschickt. Diese Veröffentlichung hat eine Debatte zwischen ökologischem Holismus und Individualismus gestartet, der bis zu den 1970er Jahren gedauert hat. Das Superorganismus-Konzept von Clements hat vorgeschlagen, dass Ökosysteme durch regelmäßige und entschlossene Stufen der seral Entwicklung fortschreiten, die Entwicklungsstufen eines Organismus analog sind, dessen Teile fungieren, um die Integrität des Ganzen aufrechtzuerhalten. Das Clementsian Paradigma wurde von Henry Gleason herausgefordert. Gemäß Gleason entwickeln sich ökologische Gemeinschaften von der einzigartigen und zusammenfallenden Vereinigung von individuellen Organismen. Diese Perceptual-Verschiebung hat den Fokus zurück auf die Lebensgeschichten von individuellen Organismen gelegt, und wie sich das auf die Entwicklung von Gemeinschaftsvereinigungen bezieht.

Die Clementsian Superorganismus-Theorie ist nicht völlig zurückgewiesen worden, aber einige schlagen vor, dass es eine überverlängerte Anwendung des Holismus war. Holismus bleibt ein kritischer Teil des theoretischen Fundaments in zeitgenössischen ökologischen Studien. Holismus wurde zuerst 1926 von einer sich spaltenden historischen Zahl eingeführt, ein südafrikanischer General hat Jan Christian Smuts genannt. Smuts wurde durch die Superorganismus-Theorie von Clement begeistert, als er entwickelt hat und auf dem Konzept des Holismus veröffentlicht hat, der sich absolut gegen seine politischen Rassenansichten als der Vater der Rassentrennung abhebt. Um dieselbe Zeit hat Charles Elton für das Konzept von Nahrungsmittelketten in seinem klassischen Buch "Tierökologie" den Weg gebahnt. Elton hat ökologische Beziehungen mit Konzepten von Nahrungsmittelketten, Nahrungsmittelzyklen, Nahrungsmittelgröße definiert, und hat numerische Beziehungen unter verschiedenen funktionellen Gruppen und ihrem Verhältnisüberfluss beschrieben. Der 'Nahrungsmittelzyklus von Elton' wurde durch das 'Nahrungsmittelweb' in einem nachfolgenden ökologischen Text ersetzt.

Ökologie hat Entwickler in vielen Nationen, einschließlich Russlands Vladimir Vernadskys und seiner Gründung des Biosphäre-Konzepts in den 1920er Jahren oder Japans Kinji Imanishi und seiner Konzepte der Harmonie in der Natur und Habitat-Abtrennung in den 1950er Jahren. Die wissenschaftliche Anerkennung oder Wichtigkeit von Beiträgen zur Ökologie von anderen Kulturen werden durch die Sprache und Übersetzungsbarrieren behindert.

Siehe auch

• Akustische Ökologie

• Alpha-Ungleichheit
• Beta-Ungleichheit
• Biogeography
• Biologische Technik
• Biotop
• Bioregionalism
• Chemische Ökologie
• Cline (Biologie)
• Bewahrungsbewegung
• Kulturelle Ökologie
• Dynamisches globales Vegetationsmodell
• Erdwissenschaft
• Ecoacoustics
• Ecohydrology
• Ökologische Vorhersage
• Ökologie-Bewegung
• Ökologie von Zusammenhängen
• Ökosystem-Modell
• Ökologische Psychologie
• Ökologische Beziehung
• Ecotope
• Ecoregion
• Endemism
• Umgebung (biophysical)
• Emergy
• Entwicklungsbiologie
• Exergy
• Wald, bebauend
• Waldgartenarbeit
• Gilde (Ökologie)
• Habitat-Bewahrung
• Industrieökologie
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• Kerbtier-Ökologie
• Intraspezifisch (Begriffserklärung)
• Kenntnisse-Ökologie
• Landschaft-Ökologie
• Landschaft limnology
• Das Gesetz von Liebig des Minimums
• Natürliche Landschaft
• Bodenschätze
• Bodenschätze-Management
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• Phenology
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• Öffentliche Ökologie
• Wiederherstellungsökologie
• Nachhaltige Entwicklung
• Das Gesetz von Taylor
• Theoretische Ökologie
• Trophische Kaskade
• Städtische Ökologie

Listen

• Index von Biologie-Artikeln
• Wörterverzeichnis der Ökologie
• Liste von Ökologen
• Umriss der Biologie

Weiterführende Literatur

Einleitend

Fortgeschritten

• Magurran, A. E., & Henderson, P. A. 2010. Zeitlicher Umsatz und die Wartung der Ungleichheit im ökologischen Zusammenbau. Philosophische Transaktionen der Königlichen Gesellschaft B: Biologische Wissenschaften, 365 (1558):3611-3620

Links

• Ökologie (Enzyklopädie von Stanford der Philosophie)
• Das Natur-Ausbildungskenntnisse-Projekt: Ökologie
• Ökologie-Zeitschriftenliste von ökologischen wissenschaftlichen Zeitschriften
• Ökologie-Wörterbuch - Erklärung von ökologischen Begriffen
• Kanadische Gesellschaft für die Ökologie und Evolution
• Ökologische Gesellschaft Amerikas
• Ökologie globales Netz
• Ökologische Gesellschaft Australiens
• Britische ökologische Gesellschaft
• Ökologische Gesellschaft von chinesischem
• Internationale Gesellschaft für die ökologische Volkswirtschaft
• http://www.europeanecology.org/ europäische ökologische Föderation
• Millennium-Ökosystem-Bewertung der Vereinten Nationen
• Die Enzyklopädie von EarthWilderness: Biologie & Ökologie
• Ökologie und Gesellschaft - Eine Zeitschrift der einheitlichen Wissenschaft für die Elastizität und Nachhaltigkeit
• Nationales Schädlingsbekämpfungsmittel-Informationszentrum (die Vereinigten Staaten) - Folgt diesen Schritten, ein Umweltereignis (Tierwelt, Luft, Boden oder Wasser) zu melden
• Wissenschaftshilfe: Ökologie Vereinigtes Königreich. Höhere Schule (GCSE, Alevel) Ökologie