Yeryüzündeki tüm canlıların birbirleri ve çevreleri ile olan ilişkilerini ekoloji adlı bilim dalı incelemektedir. Ekosistem ise terim olarak birden fazla topluluğun bir araya gelmeleri sonucunda oluşturmuş oldukları, etraflarındaki cansız çevreyi de içerisine alan bölgeye denmektedir. Bu bölgelerden herhangi belirli bir tanesinde yaşamlarını sürdürmekte olan aynı tür canlıların oluşturmakta oldukları topluluklara ise popülasyon adı verilmektedir. Birden fazla popülasyonların oluşturmuş oldukları topluluklara ise komünite adı verilir.
Tüm dünya genelinde canlıların yaşamakta oldukları en büyük ekosistem biyosferdir. Biyosfer içerisinde yaşamakta olan canlıların yaşamsal aktivitelerini doğal olarak sürdürmekte oldukları yaşam alanlarına habitat denmektedir. Canlı türlerinin ekolojik sistemde gerçekleştirmekte oldukları görevlerine ise ekolojik niş denilmektedir. Biyotik faktör terimi ekosistemde yer alan canlılar için kullanılırken abiyotik faktör terimi ise cansızlar için kullanılan bir terimdir.
Biyotik Faktörler
Biyotik faktörler üç grup altında incelenmektedir. Bunlar; Ototroflar, heterotroflar ve saprofitlerdir.
Ototroflar
Ototroflar, ekosistem içerisinde üreticiler olarak işlev yapmaktadırlar. Eko sistem içerisindeki besinin esas kaynağıdırlar. Ototroflar organik halde olmayan maddeleri organik hale getiren canlılardır. Güneş ışığı enerjisinin yardımları ile organik halde olmayan maddeleri, klorofil pigmentleri aracılığı ile organik madde haline getiren canlılara ise fotoototrof canlı adı verilmektedir. Fotoototrof canlılar fotosentez yaparak beslenmektedirler.
Bazı bakteri çeşitleri, algler ve bitki türleri organik halde olmayan maddeleri oksitleme yöntemleri sonucu açığa çıkarmış bulundukları enerji vasıtası ile organik madde üretmektedirler. Bu tür canlılara da kemoototrof canlılar denilmektedir. Kemoototrof canlıların beslenme çeşitleri ise kemosentez yöntemidir.
Heteretroflar
Heteretroflar ise ekosistemin tüketicileridirler. Bu tür canlılar kendi besinlerini üretecek kapasiteye sahip olmamakla birlikte, bu besin ihtiyaçlarını ekosistemden hazır bir biçimde alarak karşılamaktadırlar. Bu tür canlılara örnek olarak bazı bakteriler ile protistalar ve mantarlar ile hayvanlar sayılabilir.
Saprofitler
Eko sistemimizin ayrıştırıcı türü olan canlılarıdırlar. Hücrelerinin dışarısına salgılayabildikleri çok güçlü sindirim enzimleri yolu ile organik halde bulunan maddeleri hücrelerinin dışında parçalamalarının ardından, hücre içerisine alarak burada inorganik duruma getirebilen canlılardır. Bazı mantar ve bazı bakteri çeşitleri bu türdedirler.
Ayrıştırıcıların doğaya katkıları ölmüş canlıların kalıntılarını ve canlıların atıklarını parçalamak sureti ile doğaya yeniden kazanımlarını sağlamaktadırlar. Ayrıştırıcılar bu yol ile ototrof canlı türlerine ham madde üretimi sağladıkları için doğadaki madde döngüleri adına çok önemli bir pozisyona sahip olmaktadırlar.
Abiyotik Faktörler
Abiyotik faktörler ekosistemin cansız bileşenleridirler. Işık enerjisi, fotoototrof canlı türleri için organik olmayan madde türlerinin organik hale getirilip besin üretilmesini sağlayan en önemli etkendir. Bundan dolayı ışık, temel besin maddelerimizin üretimi aşamasında önemli bir rol oynamaktadır. Bu üretilen besinler besin zinciri vasıtası ile ekosistem içerisinde yer almakta olan diğer canlılara ulaşmaktadırlar. Bunun yanında yüksek enerjili ışınlar canlılarda mutasyona uğrama ihtimalini de artırmaktadır.
Yeryüzündeki ışık dağılımı, canlıların da yeryüzündeki dağılışlarında büyük etki göstermektedir. Işık alma süreleri daha fazla olan ekosistemlerde bulunan canlı çeşitliliği, ışık alma süresi daha az olan ekosistemlerdekine oranla daha çoktur.
Ekosistemde Sıcaklığın Önemi
Canlı organizmalardaki metabolik aktivitelerin gerçekleşebilmeleri ve sürdürülebilmeleri için enzimlerin çalışmaları gerektir. Optimum sıcaklık canlı organizmalarda yer alan enzimlerin en iyi şekilde çalışabildikleri sıcaklık değeridir. Bu sebepten ötürü canlı organizmaların yaşam alanlarında sıcaklık değerlerinde meydana gelen herhangi bir değişiklik, bu canlıların yaşamlarını olumsuz yönde etkilemektedir. Bütün bu sebeplerden dolayı, her canlı kendi metabolizması için en uygun sıcaklığa sahip bulunan ekosistemlerde yaşamak zorundadırlar. Bir ekosistemin sahip olduğu sıcaklık değerleri o ekosistem içerisinde yaşamakta olan hayvanların dış görünüşlerini de etkiler.
Bir bölgede geniş bir zaman aralığında hakim olan atmosfer koşullarına iklim adı verilmektedir. İklimlerin oluşmalarında birden fazla abiyotik unsur etkili olmaktadır. Bunun yanında o bölgenin yükseltisi ve denize olan uzaklığı da o bölgenin iklim koşullarına etki etmektedir.
Toprak, kayaların su, rüzgar ve sıcaklık etkileri sonucunda parçalanması ile oluşan abiyotik unsurdur. Biyosferde yaşamakta olan bütün canlılar doğrudan veya dolaylı yollar ile toprağa bağlıdırlar. Toprak türleri içeriklerine göre çeşitlilikler göstermektedir ve her çeşit toprak türü, üzerinde yaşamakta olan canlı türlerinin dağılımında da etkili olmaktadır. Toprak çeşitleri humuslu toprak, kumlu toprak, kireçli toprak ve killi topraktır.
Mineraller canlılar tarafından üretilmeyip, doğada hazır durumda bulunan organik olmayan maddelerdir. Mineraller canlı organizmaların vücutlarında yapıcı, onarıcı ve düzenleme gibi işlevleri yerlerine getirirler.
Su da bir organik olmayan madde türü olmasından dolayı, biyosferde yaşamakta olan bütün canlılar tarafından hazır olarak alınmak zorunda kalınan bir maddedir. Canlı vücudunda en fazla miktarda bulunan temel bileşendir. Su miktarlarının fazla olduğu ekosistemlerde canlı çeşitliliği de bir o kadar artmaktadır. Su, canlılardaki enzimlerin çalışabilmeleri için gerekli ortamı meydana getirir.
pH, sulu çözeltiler içerisinde bulunan hidrojen konsantrasyonuna bağlı olarak hesaplanan değerlere verilen isimdir. Bütün canlılar kendi metabolizmalarına uygun olan pH aralıklarında yaşamlarını sürdürmektedirler.