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如今几乎每个人对生态学都有一些模模糊糊的概念，大概知道是怎么回事，可具体又说不出所以然。大家一般认为，生态学研究的是我们和自然界的关系或人类对自然界的影响。这当然没错，可并不完整。
其实，生态学研究的是所有生物（ 包括人类 ）与其环境之间的“互动”关系，不管是否涉及人类。比如古生物学家研究古生物与其环境的关系，他们研究的学科就称作古生态学——那时候人类尚未出现，当然没有人类什么事儿。
生物圈是地球上的所有生物与其生存环境的总和，包括各种地貌、水域、地壳表层及大气圈下部等。生物圈是地球上最大的生态系统。
生态学的目标是研究整个生命系统（ 生物圈 ）是如何运作的，像了解一部机器怎样运转一样；而不是把机器硬生生地拆成各个零件，一件一件地去研究这些零件。比如当生态学家研究一条蚯蚓时，他们试图了解它在整个生态系统（ 生物群落及其物理环境相互作用的自然系统 ）中是如何生存的。这主要涉及两方面：它与其他生物的关系（ 它吃什么？谁又吃它？它与植物的关系是怎样的？这种关系又称作“生物因素” ）以及它与周围物理环境的关系（ 如大气圈的情况——气温和湿度，土壤组成及其他因素。这种关系又称作“非生物因素” ）。
最初，生态学主要研究不同物种的 种群 之间相互作用的波动变化现象。比如对于某地区狐狸捕食兔子的现象，早期的生态学家发现：在一些年份，当兔子的种群数量增大时，狐狸的种群数量随之增大。他们根据两个物种的种群在不同年份的波动变化，建立了物种相互作用的模型及方程式。
种群，是指生活在一定区域的同种生物全部个体的集合。种群是生物繁殖的基本单位，也是进化的基本单位。
后来，生态学家发现，两个物种种群数量的波动变化虽然反映了自然界的实际情形，但过于简单化。在一个区域内，影响两个物种种群波动变化的因素有很多，不是由捕食关系这个单一因素决定的，还必须考虑这两个物种与其他物种及非生物因素之间的复杂关系。也就是说，要通盘考虑该区域整个生态系统的变化。
生态学家不只在实验室里观察生物，还试图了解它们在野生环境中的真实状态，这十分困难和复杂，因为野外的情况（ 无论生物因素还是非生物因素 ）常常瞬息万变。
身上有一个发光器，能够帮助它适应深海黑暗的环境。当猎物顺着光游进它的嘴巴时，它会立刻闭上嘴，享受一顿美餐。
尽管如此，生态学家经过不懈努力，还是发现了很多有趣或令人惊奇的现象，比如很多生物在困难甚至极端环境里演化出各种奇特的适应方式（ 包括生殖、形态、习性、感官系统、社会性组织等方面的适应 ），这使我们了解它们在严酷的野外环境（ 生存斗争 ）中如何摄食、生存和繁衍。
近年来，随着生态学家对盖娅理论的逐步接受和深入了解，他们已能够在全球尺度上对生物与环境之间的复杂关系进行审视和研究，形成概念化的理论模式。
俗话说：“工欲善其事，必先利其器”。接下来，让我们通过实例来了解生态学的一些基本概念。