Ekologi mempelajari hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya. Terdapat berbagai tingkatan organisasi biologi seperti individu, populasi, komunitas, ekosistem, dan biosfer. Ahli ekologi mempelajari interaksi antara komponen-komponen tersebut. Terdapat berbagai cabang ilmu ekologi seperti ekologi ekosistem, ekologi populasi, dan ekologi tumbuhan.

1. RUANG LINGKUP EKOLOGI
Ekologi adalah cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang hubungan
makluk hidup dan lingkungannya. Bumi memiliki banyak sekali jenis-jenis mahkluk
hidup, mulai dari tumbuhan dan binatang yang sangat kompleks hingga organisme
yang sederhana seperti jamur, amuba dan bakteri. Meskipun demikian semua
mahkluk hidup tanpa kecuali, tidak bisa hidup sendirian. Masing-masing tergantung
pada mahkluk hidup yang lain ataupun benda mati di sekelilinganya. Misalnya seekor
kijang membutuhkan tumbuh-tumbuhan tertentu untuk makanan, jika tumbuhan di
lingkungan sekitarnya dirusak maka kijang tersebut harus berpindah atau mati
kelaparan. Sebaliknya tumbuhan agar bisa hidup juga tergantung pada binatang
untuk memenuhi kebutuhan nutrisinya. Kotoran binatang, bangkai binatang maupun
tumbuhan, menyediakan berbagai nutrisi yang bermanfaat bagi tanaman.
Cakupan Wilayah Kerja Ekologi
Miller memberi gambaran batas wilayah kerja ekologi sebagai suatu model yang
berdasarkan atas anggapan bahwa seluruh alam semesta merupakan suatu ekosistem
tersusun dari kelompok-kelompok komponan yang berkaitan satu sama lain. Masing-masing
kelompok merupakan suatu kesatuan dengan kelompok lainnya.
Dalam cakupan wilayah kerja ekologi perlu diketahui beberapa pengertian antara lain
:
Individu : suatu satuan struktur yang membangun suatu kehidupan dalam bentuk
makhluk hidup, misal dalam sebuah kebun terdapat jambu, pisang, rumput, dsb.
setiap pohon disebut individu
Populasi : kumpulan individu suatu spesies makhluk hidup sama, misal kambing di
padang rumput
Komunitas : beberapa kelompok makhluk hidup yang hidup bersama-sama dalam
suatu tempat secara bersamaan.
Ekosistem : tidak hanya mencakup serangkaian spesies tumbuhan saja, tetapi juga
segala bentuk materi yang melakukan siklus dalam sistem itu, dan energi yang
menjadi kekuatan bagi ekosistem.
Biosfer : tingkatan organisasi biologi terbesar yang mencakup semua kehidupan
dibumi dan adanya interaksi antara lingkungan fisik secara keseluruhan.

2. Ahli ekologi mempelajari organisasi alam dalam tiga tingkatan:
1. Populasi
2. Komunitas
3. Ekosistem
POPULASI
Populasi adalah sekelompok mahkluk hidup dengan spesies yang sama, yang hidup di
suatu wilayah yang sama dalam kurun waktu yang sama pula. Misalnya semua rusa di
Isle Royale membentuk suatu populasi, begitu juga dengan pohon-pohon cemara. Ahli
ekologi memastikan dan menganalisa jumlah dan pertumbuhan dari populasi serta
hubungan antara masing-masing spesies dan kondisi-kondisi lingkungan.
Faktor yang menentukan populasi
Jumlah dari suatu populasi tergantung pada pengaruh dua kekuatan dasar. Pertama
adalah jumlah yang sesuai bagi populasi untuk hidup dengan kondisi yang ideal.
Kedua adalah gabungan berbagai efek kondisi faktor lingkungan yang kurang ideal
yang membatasi pertumbuhan. Faktor-faktor yang membatasi diantaranya
ketersediaan jumlah makanan yang rendah, pemangsa, persaingan dengan mahkluk
hidup sesama spesies atau spesies lainnya, iklim dan penyakit.
Jumlah terbesar dari populasi tertentu yang dapat didukung oleh lingkungan tertentu
disebut dengan kapasitas beban lingkungan untuk spesies tersebut. Populasi yang
normal biasanya lebih kecil dari kapasitas beban lingkungan bagi mereka disebabkan
oleh efek cuaca yang buruk, musim mengasuh bayi yang kurang bagus, perburuan oleh
predator, dan faktor-faktor lainnya.
Faktor-faktor yang merubah populasi
Tingkat populasi dari spesies bisa banyak berubah sepanjang waktu. Kadangkala
perubahan ini disebabkan oleh peristiwa-peristiwa alam. Misalnya perubahan curah
hujan bisa menyebabkan beberapa populasi meningkat sementara populasi lainnya
terjadi penurunan. Atau munculnya penyakit-penyakit baru secara tajam dapat
menurunkan populasi suatu spesies tanaman atau hewan. Sebagai contoh peralatan
berat dan mobil menghasilkan gas asam yang dilepas ke dalam atmosfer, yang
bercampur dengan awan Dan turun ke bumi sebagai hujan asam. Di beberapa wilayah
yang menerima hujan asam dalam jumlah besar populasi ikan menurun secara tajam.

3. KOMUNITAS
Sebuah komunitas adalah kumpulan populasi tumbuhan dan tanaman yang hidup
secara bersama di dalam suatu lingkungan. Serigala, rusa, berang-berang, pohon
cemara dan pohon birch adalah beberapa populasi yang membentuk komunitas hutan
di Isle Royale. Ahli ekologi mempelajari peranan masing-masing spesies yang berbeda
di dalam komunitas mereka. Mereka juga mempelajari tipe komunitas lain dan
bagaimana mereka berubah. Beberapa komunitas seperti hutan yang terisolasi atau
padang rumput dapat diidentifikasi secara mudah, sementara yang lainnya sangat
sulit untuk dipastikan.
Sebuah komunitas tumbuh-tumbuhan dan binatang yang mencakup wilayah yang
sangat luas disebut biome. Batas-batas biome yang berbeda pada umumnya
ditentukan oleh iklim. Biome yang utama termasuk diantaranya padang pasir, hutan,
tundra, dan beberapa tipe biome air.
Peran suatu spesies di dalam komunitasnya disebut peran ekologi (niche). Sebuah
peran ekologi terdiri dari cara-cara sebuah spesies berinteraksi di dalam
lingkungannya, termasuk diantaranya faktor-faktor tertentu seperti apa yang
dimakan atau apa yang digunakan untuk energi, predator yang memangsa, jumlah
panas, cahaya atau kelembaban udara yang dibutuhkan, dan kondisi dimana dapat
direproduksi.
Perubahan komunitas yang terjadi disebut suksesi ekologi. Proses yang terjadi berupa
urutan-urutan yang lambat, pada umumnya perubahannya dapat diramalkan yakni
dalam hal jumlah dan jenis mahkluk organisme yang ada di suatu tempat . Perbedaan
intensitas sinar matahari, perlindungan dari angin, dan perubahan tanah dapat
merubah jenis-jenis organisme yang hidup di suatu wilayah.
Perubahan-perubahan ini dapat juga merubah populasi yang membentuk komunitas.
Selanjutnya karena jumlah dan jenis spesies berubah, maka karakteristik fisik dan
kimia dari wilayah mengalami perubahan lebih lanjut. Wilayah tersebut bisa
mencapai kondisi yang relatip stabil atau disebut komunitas klimaks, yang bisa
berakhir hingga ratusan bahkan ribuan tahun.
EKOSISTEM
Suatu organisme tidak akan dapat hidup mandiri tanpa kehadiran organisme lain
serta mengabaikan sumber daya alam yang merupakan sumber pangan, tempat
perlindungan dan tempat perkembangbiakan. Suatu konsep sentral dalam ekologi
adalah ekosistem, yaitu suatu sistem yang terbentuk oleh hubungan timbal balik

4. antara makhluk hidup dengan lingkungannya (sistem adalah suatu rangkaian
kegiatan atau komponen-komponen yang bekerja secara teratur, saling berkaitan da
merupakan suatu kesatuan utnuk memperoleh suatu hasil tertentu. Ekosistem
terbentuk oleh komponen-komponen hidup dan tak hidup, disuatu tempat dan
berinteraksi dalam satu kesatuan yang teratur.
Sebuah ekosistem adalah level paling kompleks dari sebuah organisasi alam.
Ekosistem terbentuk dari sebuah komunitas dan lingkungan abiotiknya seperti iklim,
tanah, air, udara, nutrien dan energi. Ahli ekologi sistem adalah mereka yang mencoba
menghubungkan bersama beberapa perbedaan aktifitas fisika dan biologi di dalam
suatu lingkungan. Penelitian mereka seringkali terfokus pada aliran energi dan
perputaran material-material yang ada di dalam sebuah ekosistem. Mereka biasanya
menggunakan komputer yang canggih untuk membantu memahami data-data yang
dikumpulkan dari penelitian di lapangan dan untuk memprediksi perkembangan yang
akan terjadi.
Ditinjau dari fungsi komponen-komponennya, ekosistem dapat dibedakan menjadi
dua macam, yaitu :
Autotrofik : auto berarti sendiri, trofik berarti menyediakan makanan, jadi berarti
organisme yang dapat mensistesiskan makanannya sendiri atau dapat menyediakan
makanannya sendiri. Organisme tersebut mengubah bahan-bahan organik menjadi
bahan anorganik dengan bantuan energi matahari dalam butir- butir hijau daun atau
klorofil.
Heterotrofik : organisme yang hanya dapat memanfaatkan bahan makanan yang
disediakan oleh organisme lainnya.
CABANG-CABANG ILMU EKOLOGI
Berikut adalah cabang-cabang ilmu ekologi :
Ekologi antariksa : cabang ilmu ekologi yang mempelajari tentang pengembangan
suatu ekosistem yang dapat melakukan regenerasi secara keseluruhan atau sebagian
dengan tujuan untuk menopang kehidupan manusia selama penerbangan antariksa.
Ekologi bahasa : penyelidikan tentang interaksi antara bahasa dan lingkungannya,
seperti yang terdapat dalam etnolinguistik dan sosiolinguistik.

5. Ekologi ekosistem: cabang ekologi yang berhubungan dengan analisa ekosistem jika
dipandang dari sudut struktural dan fungsional.
Ekologi habitat : cabang ilmu ekologi yang lebih menitik berat pembahasannya pada
sifat dari suatu habitat.
Ekologi hewan : cabang ilmu ekologi yang membahas tentang hewan sebagai
organisme hidup dan mengabaikan tumbuhan dan manusia.
Ekologi manusia : cabang ilmu ekologi yang membahas tentang keadaan lingkungan
yang berhubungan dengan kehidupan manusia.
Ekologi pelestarian : cabang ekologi yang berkaitan dengan pengelolaan wajar dari
sumber daya alam, misal, air, tanah, dan laut untuk kesejahteraan manusia.
Ekologi populasi : cabang ekologi yang menitikberatkan hubungan antara kelompok
makhluk, jumlah individu, dan faktor penentuan besar populasi dan penyebarannya.
Ekologi produksi : cabang ekologi yang berhubungan dengan produksi kasar dan
produksi bersih berbagai macam ekosistem sehingga pengelolaan yang sewajarnya
dapat dilakukan untuk mendapatkan hasil maksimum.
Ekologi purbakala : cabang ekologi yang berhubungan dengan makhluk purbakala dan
membantu melacak lubang-lubang garis evolusi dan asal-usul (tempat dan waktu)
kelompok tumbuhan dan hewan.
Ekologi radiasi: cabang ekologi yang berhubungan dengan bahan radioaktif, radiasi,
dan lingkungan.
Ekologi serangga : cabang ilmu ekologi tentang hubungan antara kehidupan serangga
dan lingkungannya.
Ekologi sosial : cabang ilmu ekologi yang membahas tentang hubungan penduduk
dengan lingkungan alam, teknologi, dan masyarakat manusia.
Ekologi taksonomi : cabang ilmu ekologi menurut golongan taksonomi, misal ekologi
serangga dan ekologi mikrob.

6. Ekologi tumbuhan : cabang ilmu ekologi yang membahas tentang tumbuhan sebagai
organisme hidup dan mengabaikan hewan dan manusia.
Ekologi tumbuhan pengganggu : cabang ilmu ekologi yang membahas tentang
hubungan timbal balik antara tumbuhan pengganggu dengan lingkungannya.