自然界到處都存在著聯系，比如，貓頭鷹吃老鼠，大黃蜂使用舊的老鼠洞，因此，如果貓頭鷹數量少，老鼠數量就多，大黃蜂找一個舊鼠洞安家的機會也就多了。斑馬吃草，但是因為它們也啃其他植物，所以同時也幫助了草種子的傳播。像上述的這些聯系使得整個自然界得以運作起來。

|什么是生態學

當科學家最早開始研究自然的時候，他們的注意力都放在各個生物種類上。他們遍訪世界各地，把標本帶回博物館，這樣各個物種就可以被分類并確定下來。今天，這項工作還在繼續。但是，科學家同時也在研究生物之間的相互作用關系，這項研究是非常重要的，因為可以幫助我們理解人類帶來的變化——污染和森林采伐等——是怎樣影響整個生物世界的。

生態學即是對這種聯系的研究，它涉及到生物本身，以及它們使用的原材料和營養物質。能量也是生態環境學中一個重要的研究方面，因為它是生物生命存活的動力所在。

|聚集在一起

調查野生動物的研究人員通常對野生動物了解得非常透徹。有經驗的研究人員可以根據黑猩猩的臉以及駝背鯨的尾部造型而直接將它們辨認出來。研究生物種類是很有意思的，但是生態環境學家對于從更大范圍內研究生命的運作情況更感興趣。

從個體引申出去，首先最重要的級別是“種群”，這是在同一時間生活在同一地方的同一種生物的集合。有些種群的成員很少，而有些卻達到上千之多。不同的種群有著不同的變化方式。一個大象種群或者橡樹種群的數量變化很慢，因為它們的繁殖速度很慢，而且壽命很長。而蚱蜢的種群數量變化就快了，因為它們繁殖很快、壽命很短。

在有些種群中，生物個體是隨意分布的，不過更常見的情況是，它們以分散的群的方式生活。這對于試圖監控野生動物的科學家來說是個麻煩，因為這使得種群的數量很難數清。而且，有些動物比如老虎和鯨之類一直處于遷移當中，就使得這項工作更難了。

|群落生活

在種群之上的便是“群落”，其中包括了幾個不同生物的種群，就像是小鎮上生活在一起的幾戶鄰居。在自然界中，群落生活總是很繁忙的，并不像其看上去那么平靜，那是因為各個種群的生活方式大不相同——有些可以與鄰居和睦相處，有些則是將鄰居作為自己的囊中獵物。

不同地區的生物群落各不相同，在熱帶，群落中常常包含了數千種關系復雜的生物。在世界上生活環境最惡劣的棲息地中，生物種類甚至還列不滿一頁。比如，深海底的火山口布滿了細菌，但是沒有任何一種植物生活在那里，因為沒有陽光。在這樣的艱苦條件下，基本沒有生物愿意將海底火山口作為自己的長久生活之地。

|棲息地和生態系統

一個群落是多種生物的集合，不再包含別的東西。但是下一步要提到的生態系統，則還要包括這些生物的家，也即棲息地。生態系統包括生物和其所處的棲息地，從針葉林和凍原到珊瑚礁和洞穴。

生態系統需要能量才能運作，而這種能量通常來自于太陽。植物在陸地上收集陽光，而藻類從海洋表面獲取陽光。一旦它們收集起這種最為重要的能量后，就將之用于自身的生長，這也就為其他生物提供了食物。一種生物被吃后，它所含有的能量就被傳給了食用者。深海火山口是生物以不同于上述方式獲取能量的極少數地方之一 ——在這里，細菌通過溶解在水中的礦物質獲取能量，而這些細菌則為動物提供了食物。

世界上所有的生態系統構成了生物圈，也是生態學分級中的最高級別。這個變化多樣的舞臺，承載了豐富多樣的定居者，涵蓋了有生物居住的所有地方。