Ekosystem, wszystkie współzależne istoty żywe i nieożywione na danym obszarze, jest podstawową jednostką ekologiczną podtrzymującą życie. National Geographic nazywa to „bańką życia”. Ekosystem musi zapewnić wszystko, czego potrzebują jego mieszkańcy inhabitants żyć i rozmnażać się: światło słoneczne, żywność, woda, powietrze, składniki odżywcze, miejsce do życia lub wzrostu, inne własne gatunki. Na Ziemi istnieje wiele różnorodnych ekosystemów – pustynie, lasy, łąki, jeziora, góry, oceany i wiele podkategorii w ramach tych typów – i można je zidentyfikować za pomocą kilku podstawowych cech.
Dominujące cechy geograficzne i klimat
Cechy środowiska — klimat, szerokość geograficzna, rodzaj gleby, skład chemiczny gleby lub wody, wysokość i topografia — określają, jakie rodzaje życia mogą tam istnieć. Na skrajnych północnych i południowych szerokościach geograficznych Ziemi, w ekosystemach Arktyki i Antarktydy, niewielkie promieniowanie słoneczne oznacza dotkliwe zimno, niewiele roślin i tylko zwierzęta tolerujące zimno. Ekosystem pustynny z intensywnym ciepłem słonecznym i brakiem opadów – często z powodu łańcuchów górskich, które zapobiegają napływowi wilgotnego powietrza - są żywicielami tylko roślin i zwierząt, które wyewoluowały, zachowując wilgoć i tolerują ciepło adaptacje. Ekosystemy górskie różnią się w zależności od ich wysokości, co wpływa na średnie temperatury i opady; ale wiele roślin i zwierząt górskich jest przystosowanych do wytrzymania silnych wiatrów, chłodniejszej pogody i stromego terenu. Tropikalne lasy deszczowe występują na ciepłych szerokościach geograficznych z obfitymi opadami deszczu i wspierają ogromną różnorodność roślin, bezkręgowców, płazów i innych form życia. Lasy deszczowe o umiarkowanym klimacie rosną w klimacie umiarkowanym między wybrzeżami oceanów a pasmami górskimi, zapewniając im obfite opady i mgły oraz sprzyjające wzrostowi ogromnych drzew, bujnej roślinności i wysokiej biologicznej różnorodność.
Dominująca roślinność
Różne rodzaje ekosystemów charakteryzują się szczególnymi typami roślinności dominującej i klimaksowej. Na niżej położonych, regularnie zalewanych terenach, które charakteryzują bagienne, niedrzewne, wodnolubne rośliny takie jak:
- turzyce
- ożypałki
- instrumenty stroikowe
- lilie wodne
- rdestnica dobrze się rozwija
Na pustyni soczyste rośliny, często z cierniami lub innymi przystosowaniami odstraszającymi drapieżniki, rosną rzadko w piaszczystej glebie; ciernie zamiast liści minimalizują również stosunek powierzchni do objętości, a tym samym minimalizują utratę wody. Arktyczne rośliny są zwykle pokryte włosami i woskiem i rosną nisko przy ziemi, aby oprzeć się chłodowi wiatru. Na mroźnej Antarktydzie mogą przetrwać tylko dwa gatunki roślin naczyniowych, oprócz odpornych na zimno i suszę porostów, mchów i alg. Lasy iglaste dominują w lasach borealnych, gdzie ich wiecznie zielone igły mogą fotosyntetyzować nawet zimą. Mokre, ciepłe tropikalne lasy deszczowe mogą pochwalić się największą różnorodnością roślin i jednymi z największych drzew na świecie, z których wszystkie intensywnie konkurują o światło w bujnym lesie. Jeśli ekosystem zostanie zakłócony przez pożar lub inne zakłócenia, rodzaje roślinności na jakiś czas się zmienią; ale zwykle z czasem powróci wegetacja w kulminacji.
Dominujące życie zwierząt
Podobnie jak rośliny, zwierzęta żyjące w ekosystemie są wyjątkowo przystosowane do swojego środowiska. Większość zwierząt w ekosystemach polarnych, w tym niedźwiedzie polarne, morsy i foki, wydaje się „grube”: mają niskie stosunek powierzchni do objętości ciała w celu zachowania ciepła i często ma grubą warstwę tłuszczu pod ich skóra. Z niewielką ilością roślinności i ogromnymi pokrywami lodu na Antarktydzie, wiele jej zwierząt żyje w oceanach, jest ciepłokrwistych i mięsożernych. Zwierzęta na gorących pustyniach, takie jak wielbłądy, jaszczurki i węże, na ogół wyglądają na bardziej smukłe lub wydłużone, ponieważ wyższy stosunek powierzchni do objętości ciała pomaga utrzymać je w chłodzie. Mają też liczne adaptacje, które pomagają im przetrwać przez długi czas bez wody.
Granice ekosystemów
Granice między ekosystemami nie zawsze są jasno określone. Krawędzie ekosystemu stawów wydają się dość oczywiste, ale granica między tundrą a borem lub łąką i pustynią może się nakładać. W strefach przejściowych ekosystemów, które mogą być gwałtowne lub stopniowe lub obejmować siedliska pośrednie, zauważysz zauważalną zmianę typów zbiorowisk roślinnych i zwierzęcych. Na przykład ekosystemy górskie mogą wykazywać stopniową zmianę od wysokich drzew iglastych do przysadzistych, niesionych przez wiatr krzewów do linii, powyżej której drzewa nie mogą rosnąć. Niektóre gatunki roślin i zwierząt rozwijają się wyjątkowo na granicach dwóch ekosystemów, na przykład krzewy rosnące na skraju lasu i łąk, gdzie otrzymują więcej światła słonecznego; na tych krawędziach różnorodność gatunkowa może być większa. Sąsiednie ekosystemy nie są dyskretnymi, oderwanymi jednostkami, ale również są ze sobą połączone, wymieniając energię, gatunki i składniki odżywcze.