תוֹכֶן
מערכת אקולוגית, כל היצורים החיים והתלות שאינם חיים זה בזה, היא היחידה האקולוגית הבסיסית לתמיכה בחיים. נשיונל ג'יאוגרפיק מכנה זאת "בועת חיים". מערכת אקולוגית חייבת לספק את כל מה שתושביה זקוקים בכדי לחיות ולהתרבות: אור שמש, מזון, מים, אוויר, חומרים מזינים, מקום מגורים או צמיחה, אחרים מהמין שלהם. מערכות אקולוגיות רבות ומגוונות קיימות על פני כדור הארץ - מדבריות, יערות, שטחי עשב, אגמים, הרים, אוקיינוסים ותתי קטגוריות רבות בתוך אותם סוגים - וניתן לזהות אותם באמצעות כמה תכונות בסיסיות.
מאפיינים גאוגרפיים ואקלים דומיננטיים
המאפיינים של סביבה - אקלים, קו רוחב, סוג קרקע, כימיה של אדמה או מים, גובה וטופוגרפיה - קובעים אילו סוגים של חיים יכולים להתקיים שם. בקווי הרוחב הצפוניים והדרומיים הקיצוניים על פני כדור הארץ, המערכות האקולוגיות הארקטיות וה אנטארקטיות, מעט קרינת שמש פירושה מזג אוויר קר ביותר, חיי צמח מועטים ורק בעלי חיים סובלני קור. מערכת אקולוגית מדברית, עם החום העז שלה מהשמש וחוסר משקעים - לרוב בגלל רכסי הרים המונעים את זרם האוויר הלח - מארחת רק צמחים ובעלי חיים שהתפתחו התאמות שמירת לחות וסובלני חום. מערכות אקולוגיות של ההרים משתנות בהתאם לגובהן, מה שמשפיע על הטמפרטורות הממוצעות ומשקעים; אך צמחי בעלי חיים רבים ובעלי חיים מותאמים לעמוד בפני רוחות גבוהות, מזג אוויר קר יותר ושטח תלול. יערות גשם טרופיים קיימים בקווי רוחב חמים עם גשמים בשפע ותומכים במגוון רב של צמחים, חסרי חוליות, דו-חיים וחיים אחרים. יערות גשם ממוזגים צומחים באקלים ממוזג בין חופי האוקיינוס ורכסי הרים, ומספקים להם משקעים וערפל בשפע ותומכים בגידול עצים ענקיים, צמחיה שופעת ומגוון ביולוגי גבוה.
צמחיה דומיננטית
סוגים שונים של מערכות אקולוגיות כוללים סוגי צמחיה דומיננטיים במיוחד ושיאים. באזורים הנמוכים, המוצפים באופן קבוע המאפיינים ביצה, צמחים לא מיוערים ואוהבי מים כמו משקעים, קטטלים, קנים, חבצלות מים ואגני בריכה משגשגים. במדבר, צמחים בשרניים, לרוב עם קוצים או עיבודים אחרים מרתיעים טורפים, גדלים בדלילות באדמה החולית; קוצים במקום עלים גם ממזערים את היחס בין שטח הפנים לנפח ובכך ממזערים את איבוד המים. צמחים ארקטיים נוטים להיות מצופים בשיער ושעווה וצומחים נמוך עד היסוד כדי להתנגד לצינת רוח. רק שני מינים של צמחים וסקולריים יכולים לשרוד באנטארקטיקה הקפואה, בנוסף ליצמות, סחבים ואצות. מחטניים חולשים על יערות שחורים, שם המחטים שלהם ירוקות-עד יכולות לצבוע פוטוסינתזה גם בחורף. יערות גשם טרופיים רטובים וחמים מתהדרים במגוון הצמחים הגדול ביותר ובכמה מהעצים הגדולים בעולם, כולם מתחרים בעוצמה על האור ביער השופע. אם מערכת אקולוגית מופרעת מאש או מהפרעות אחרות, סוגי הצמחייה ישתנו לזמן מה; אך לרוב, עם הזמן, צמחיית השיא שלה תחזור.
חיי בעלי חיים דומיננטיים
כמו צמחים, בעלי החיים החיים במערכת אקולוגית מותאמים באופן ייחודי לסביבתם. מרבית בעלי החיים במערכות אקולוגיות קוטביות, כולל דובי קוטב, סתימות וחותמות, נראים "שמנמנים": יש להם יחס גוף נמוך-שטח-נפח ביחס לשימור חום ולעיתים קרובות יש להם שכבה של שפיכה עבה מתחת לעורם. עם מעט חיי צמח ויריעות קרח ענקיות באנטארקטיקה, רבים מבעלי החיים שלה הם שוכנים בים, בעלי דם חם וקרניבורים. בעלי חיים במדבריות חמים בדרך כלל נראים דקים או מוארכים יותר, כמו גמלים, לטאות ונחשים, מכיוון שיחס גוף פנים-נפח גבוה יותר מסייע לשמור על קור רוחם. יש להם גם התאמות רבות שיעזרו להם לשרוד לאורך תקופות ארוכות ללא מים.
גבולות מערכות אקולוגיות
הגבולות בין מערכות אקולוגיות לא מוגדרים תמיד בבירור. שולי מערכת אקולוגית של בריכה נראים די ברורים, אך הגבול בין טונדרה ויער בוריאלי או אדמת עשב ומדבר עלולים לחפוף. באזורי מעבר של מערכות אקולוגיות, שיכולים להיות פתאומיים או הדרגתיים או לכלול בתי גידול מתווכים, תוכלו לראות שינוי בולט בסוגי קהילות הצומח ובעלי החיים. מערכות אקולוגיות של ההרים, למשל, עשויות להציג שינוי הדרגתי מעצי מחט גבוהים לגובה שיחים מפוצצים ומנופחים רוח לקו שמעליו לא יכולים לצמוח עצים. מינים מסוימים של צמחים ובעלי חיים משגשגים באופן ייחודי בגבולות של שתי מערכות אקולוגיות, כמו שיחים הגדלים בקצה יער ואדמה, שם הם מקבלים יותר אור שמש; מגוון המינים יכול להיות גדול יותר בקצוות אלה. מערכות אקולוגיות סמוכות אינן ישויות דיסקרטיות, מנותקות אלא גם קשורות זו בזו, ומחליפות אנרגיה, מינים וחומרים מזינים.