นิเวศวิทยา
นิเวศวิทยาศึกษาว่าสิ่งมีชีวิตมีปฏิสัมพันธ์กันเองและกับสภาพแวดล้อมทางกายภาพอย่างไร ตั้งแต่จุลินทรีย์ในดินไปจนถึงป่า มหาสมุทร เมือง และชีวมณฑลของโลก
นิเวศวิทยาศึกษาอะไร
นิเวศวิทยาคือการศึกษาความสัมพันธ์ระหว่างสิ่งมีชีวิตกับสภาพแวดล้อมที่พวกมันอาศัยอยู่ สาขานี้ดูว่าสิ่งมีชีวิตอยู่ที่ไหน มีจำนวนเท่าใด ได้พลังงานและสารอาหารอย่างไร และส่งผลต่อกันอย่างไร คำถามทางนิเวศวิทยาอาจมุ่งที่ผึ้งผสมเกสรดอกไม้ สาหร่ายเติบโตในทะเลสาบ หมาป่าเปลี่ยนพฤติกรรมของกวาง หรือความเครียดจากความร้อนปรับเปลี่ยนเรือนยอดไม้ในเมือง
ระดับของการจัดระเบียบ
นักนิเวศวิทยามักเคลื่อนระหว่างหลายระดับของการจัดระเบียบ สิ่งมีชีวิตคือปัจเจกที่มีชีวิตหนึ่งตัว ประชากรคือกลุ่มของสปีชีส์เดียวกันในพื้นที่หนึ่ง ชุมชนรวมสปีชีส์จำนวนมากที่มีปฏิสัมพันธ์กัน ระบบนิเวศเพิ่มส่วนที่ไม่มีชีวิต เช่น แสง น้ำ ดิน อุณหภูมิ และเคมี ส่วนชีวมณฑลคือผลรวมของระบบนิเวศบนโลก
พลังงานและสสาร
พลังงานมักเข้าสู่ระบบนิเวศผ่านการสังเคราะห์ด้วยแสง เมื่อพืช สาหร่าย และแบคทีเรียบางชนิดใช้แสงแดดสร้างน้ำตาล ผู้บริโภคได้พลังงานจากการกินผู้ผลิตหรือผู้บริโภคอื่น ผู้ย่อยสลายสลายซากและของเสีย ส่งสารอาหารกลับสู่ดินและน้ำ พลังงานไหลผ่านระบบนิเวศ ขณะที่สสารหมุนเวียนผ่านแหล่งกักเก็บทั้งที่มีชีวิตและไม่มีชีวิต
ปฏิสัมพันธ์ระหว่างสปีชีส์
สปีชีส์มีอิทธิพลต่อกันผ่านการล่า การแข่งขัน ภาวะพึ่งพากัน ภาวะปรสิต การกินพืช และโรค ปฏิสัมพันธ์เหล่านี้หล่อหลอมรูปร่าง พฤติกรรม ขนาดประชากร และโครงสร้างชุมชน การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในสปีชีส์หนึ่งบางครั้งอาจกระจายไปทั่วสายใยอาหาร โดยเฉพาะเมื่อสปีชีส์นั้นเป็นผู้ล่า ผู้ผสมเกสร วิศวกรระบบนิเวศ หรือแหล่งสารอาหารที่สำคัญ
ประชากรและการเปลี่ยนแปลง
นิเวศวิทยาประชากรถามว่าทำไมจำนวนสิ่งมีชีวิตจึงเพิ่ม ลด หรือคงที่ การเกิด การตาย การอพยพเข้า การอพยพออก ขีดจำกัดทรัพยากร สภาพอากาศ โรค และการล่าล้วนมีผล บางประชากรเติบโตเร็วเมื่อทรัพยากรอุดมสมบูรณ์ แล้วชะลอลงเมื่ออาหาร พื้นที่ หรือแหล่งทำรังเริ่มขาดแคลน ประชากรอื่นอาจผันผวนตามฤดูกาลหรือการรบกวน
การรบกวนและความยืดหยุ่น
ไฟ น้ำท่วม พายุ ภัยแล้ง ภูเขาไฟระเบิด สปีชีส์รุกราน และการใช้ที่ดินของมนุษย์สามารถรบกวนระบบนิเวศได้ การรบกวนไม่ได้ทำลายแบบเดียวกันเสมอไป ระบบนิเวศบางแห่งพึ่งพาไฟหรือน้ำท่วมเป็นระยะ ความยืดหยุ่นหมายถึงความสามารถของระบบในการรับการเปลี่ยนแปลง ฟื้นตัว หรือจัดระเบียบใหม่โดยยังคงหน้าที่สำคัญไว้
นิเวศวิทยาในโลกมนุษย์
นิเวศวิทยามีบทบาทสำคัญต่อการอนุรักษ์ เกษตรกรรม ประมง ป่าไม้ สาธารณสุข การวางผังเมือง และการปรับตัวต่อภูมิอากาศ มันช่วยอธิบายว่าทำไมการแตกกระจายของถิ่นอาศัยจึงลดความหลากหลายทางชีวภาพ ทำไมสารอาหารไหลบ่าจึงทำให้สาหร่ายบูม พื้นที่ชุ่มน้ำช่วยหน่วงน้ำท่วมอย่างไร และดินสุขภาพดีสนับสนุนการผลิตอาหารอย่างไร
ทำไมมันถึงสำคัญ
ความรู้นิเวศวิทยาเปลี่ยนการสังเกตที่กระจัดกระจายให้เป็นความเข้าใจระดับระบบ มันช่วยให้ผู้คนคาดการณ์ผลตามมาก่อนจะกลายเป็นวิกฤต เช่น ผู้ผสมเกสรที่หายไป ประมงที่ถูกจับเกินขนาด ลำธารที่อุ่นขึ้น วัฏจักรสารอาหารที่เสียหาย หรือพาหะนำโรคที่ขยายสู่พื้นที่ใหม่ สาขานี้ยังเตือนว่ามนุษย์ไม่ได้อยู่นอกระบบนิเวศ เมือง ฟาร์ม ถนน และเศรษฐกิจล้วนเป็นส่วนหนึ่งของการเปลี่ยนแปลงทางนิเวศ