Relaciones espaciales y subdivisiones de la tierra
Un principio central de la ecología es que cada organismo vivo tiene una relación permanente y
continua con todos los demás elementos que componen su entorno. La suma total de la interacción de
los organismos vivos (la biocenosis) y su medio no viviente (biotopo) en una zona que se denomina
un ecosistema. Los estudios de los ecosistemas por lo general se centran en la circulación de la
energía y la materia a través del sistema.
Casi todos los ecosistemas funcionan con energía del sol capturada por los productores primarios
a través de la fotosíntesis. Esta energía fluye a través de la cadena alimentaria a los consumidores
primarios (herbívoros que comen y digeren las plantas), y los consumidores secundarios y terciaria
(ya sea omnívoros o carnívoros). La energía se pierde a los organismos vivos cuando se utiliza por
los organismos para hacer el trabajo, o se pierde como calor residual.
La materia es incorporada a los organismos vivos por los productores primarios. Las plantas
fotosintetizadoras fijan el carbono a partir del dióxido de carbono y del nitrógeno de la atmósfera
o nitratos presentes en el suelo para producir aminoácidos. Gran parte de los contenidos de carbono
y nitrógeno en los ecosistemas es creado por las instalaciones de ese tipo, y luego se consume por
los consumidores secundarios y terciarios y se incorporan en sí mismos. Los nutrientes son generalmente
devueltos a los ecosistemas a través de la descomposición. Todo el movimiento de los productos químicos
en un ecosistema que se denomina un ciclo biogeoquímico, e incluye el ciclo del carbono y del nitrógeno.
Los ecosistemas de cualquier tamaño se pueden estudiar, por ejemplo, una roca y la vida de las plantas
que crecen en ella puede ser considerado un ecosistema. Esta roca puede estar dentro de un llano, con
muchas de estas rocas, hierbas pequeñas, y animales que pastorean - también un ecosistema-. Este puede
ser simple en la tundra, que también es un ecosistema (aunque una vez que son de este tamaño, por lo
general se denomina ecozonas o biomas). De hecho, toda la superficie terrestre de la Tierra, toda la
materia que lo compone, el aire que está directamente encima de éste, y todos los organismos vivos
que viven dentro de ella puede ser considerados como una solo, gran ecosistema.
Los ecosistemas se pueden dividir en los ecosistemas terrestres (incluidos los ecosistemas de bosques,
estepas, sabanas, etc), los ecosistemas de agua dulce (lagos, estanques y ríos), y los ecosistemas
marinos, en función del biotopo dominante.
Los ecosistemas no están aislados unos de otros, sino más bien interrelacionadas. Por ejemplo, el
agua puede circular entre los ecosistemas por medio de un río o corriente oceánica. El agua en sí,
como un medio líquido, incluso define los ecosistemas. Algunas especies, como el salmón o la anguila
de agua dulce, se mueven entre los sistemas marinos y de agua dulce sistemas. Estas relaciones entre
los ecosistemas de conducir a la idea de un bioma.
Un bioma es una formación homogénea ecológica que existe en una amplia región, como la tundra y las
estepas. La biosfera comprende la totalidad de los biomas de la Tierra - la totalidad de los lugares
donde la vida es posible - desde las montañas más altas a las profundidades de los océanos.
Los biomas corresponden bastante bien distribuidas a lo largo de las subdivisiones a las latitudes,
desde el ecuador hacia los polos, con las diferencias basadas en el entorno físico (por ejemplo,
los océanos o cordilleras) y el clima. Su variación es generalmente relacionados con la distribución
de las especies de acuerdo a su capacidad para tolerar la temperatura, la sequedad, o ambos. Por
ejemplo, se pueden encontrar algas fotosintéticas sólo en la parte luminosa de los océanos (donde
penetra la luz), mientras que las coníferas se encuentran principalmente en las montañas.
Aunque esta es una simplificación de un sistema más complicado, la latitud y la altitud aproxima
una buena representación de la distribución de la diversidad biológica dentro de la biosfera.
Muy en general, la riqueza de la diversidad biológica (así como de los animales como para las
especies de plantas)está disminuyendo más rápidamente cerca del ecuador y menos rápidamente
como uno de los enfoques de los polos.
La biosfera también puede ser dividida en ecozonas, que están muy bien definidas y sobre todo
hoy en día sigue las fronteras continentales. Las zonas ecológicas son divididas en las
ecorregiones, aunque no hay acuerdo sobre sus límites.