המושג מערכת אקולוגית כולל את החלקים האביוטיים (או הלא חיים) והביוטיים (או החיים) של האזור, כמו גם את האינטראקציות בין השניים. חומר ואנרגיה זורמים בין המרכיבים האביוטיים לביוטיים של המערכת האקולוגית. גורמים אביוטיים המשפיעים על מערכת אקולוגית כוללים טמפרטורה, משקעים, גובה וסוג הקרקע.
מדענים מחלקים מערכות אקולוגיות למערכות אקולוגיות יבשות (מערכות אקולוגיות יבשות) ולא ארציות (מערכות אקולוגיות שאינן יבשות). ניתן לסווג מערכות אקולוגיות נוספות לפי האזור הגיאוגרפי שלהן וסוג הצומח הדומיננטי שלהן. שטחים ימיים, ימיים ורטובים מהווים את המערכות האקולוגיות הלא ארציות, ואילו חמש המערכות האקולוגיות היבשיות העיקריות הן מדבר, יער, אדמה, טייגה וטונדרה.
מערכות אקולוגיות מדבריות
כמות הגשמים היא הגורם הקובע העיקרי של מערכת אקולוגית מדברית. מדבריות זוכים לגשם של פחות מ -25 ס"מ (כ -10 ס"מ) בשנה. תנודות גדולות בין טמפרטורת היום והלילה מאפיינות את הסביבה הארצית של המדבר. הקרקעות מכילות תכולת מינרלים גבוהה עם מעט חומר אורגני.
הצמחייה נעה בין לא קיימת לכלל מספר גדול של צמחים המותאמים מאוד. המערכת האקולוגית במדבר סונורה מכילה מגוון של בשרניים או קקטוסים, כמו גם עצים ושיחים. הם התאימו את מבני העלים שלהם כדי למנוע אובדן מים. לדוגמא, לשיח הקריאוזוט שכבה עבה המכסה את העלים שלו כדי למנוע אובדן מים בגלל זרימה.
אחת המערכות האקולוגיות המדבריות המפורסמות ביותר היא מדבר סהרה, שתופס את כל השטח העליון של יבשת אפריקה. הגודל דומה לזה של ארצות הברית כולה והוא ידוע כמדבר החם הגדול ביותר בעולם עם טמפרטורות המגיעות ליותר מ- 122 מעלות פרנהייט.
מערכות אקולוגיות ביער
כשליש מארץ כדור הארץ מכוסה ביער. הצמח העיקרי במערכת אקולוגית זו הוא עצים. מערכות אקולוגיות ביער מחולקות לפי סוג העץ שהם מכילים וכמות המשקעים שהם מקבלים.
כמה דוגמאות ליערות הן נשירים ממוזגים, יערות גשם ממוזגים, יערות גשם טרופיים, יער טרופי יבש ויערות מחטניים צפוניים. ביערות יבשים טרופיים יש עונות רטובות ויבשות, ואילו ביערות גשם טרופיים יש גשם לאורך כל השנה. שני היערות הללו סובלים מלחץ אנושי, כמו למשל פינוי עצים כדי לפנות מקום לחוות. בגלל כמויות הגשם השופעות והטמפרטורות הנוחות, ליערות הגשם יש מגוון ביולוגי גבוה.
מערכות אקולוגיות של טייגה
סוג אחר של מערכת אקולוגית של יערות היא הטייגה, המכונה גם יער מחטניים צפוני או יער בוריאלי. הוא משתרע על מגוון גדול של קרקעות המשתרעות סביב חצי הכדור הצפוני. זה חסר מגוון ביולוגי, ויש בו רק כמה מינים. מערכות אקולוגיות של טייגה מאופיינות בעונות גידול קצרות, טמפרטורות קרות ואדמה ירודה.
בסביבה יבשתית זו ימי קיץ ארוכים וימי חורף קצרים מאוד. בעלי חיים שנמצאו בטייגה כוללים lynx, איילים, זאבים, דובים ומכרסמים נוברים.
מערכות אקולוגיות של דשא
שטחי עשב ממוזגים כוללים ערבות וערבות. יש בהם שינויים עונתיים, אך אין להם מספיק גשמים לתמיכה ביערות גדולים.
סוואנות הן שטחי עשב טרופיים. בסוואנות יש הבדלי משקעים עונתיים, אך הטמפרטורות נשארות קבועות. שטחי עשב ברחבי העולם הוסבו לחוות, מה שהפחית את כמות המגוון הביולוגי באזורים אלה. בעלי החיים הבולטים במערכות אקולוגיות של דשא הם רעבים כמו זזית ואנטילופה.
טונדרה
ישנם שני סוגים של טונדרה: אַרקטִי ו אלפיני. הטונדרה הארקטית ממוקמת במעגל הארקטי, צפונית ליערות הבוראליים. טונרות אלפיניות מתרחשות בפסגות ההרים. שני הסוגים חווים טמפרטורות קרות לאורך כל השנה.
מכיוון שהטמפרטורות כה קרות, רק השכבה העליונה של האדמה בסביבה הארצית הזו נמסה במהלך הקיץ; שאר חלקיו נותרים קפואים כל השנה, מצב המכונה פרמפרוסט. צמחים בטונדרה הם בעיקר חזזיות, שיחים ומברשת. לטונדרה אין עצים. מרבית בעלי החיים החיים בטונדרה נודדים דרומה או במורד ההר לחורף.