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生態系（または生態システム）とは、生物が環境と相互作用することによって形成されるシステムであり、[ 2 ]： 458生物的要素と非生物的要素は栄養循環とエネルギーの流れによって結びついています。
生態系は外部要因と内部要因によって制御されます。気候などの外部要因は生態系の構造を制御しますが、生態系から影響を受けることはありません。対照的に、内部要因は生態系のプロセスを制御し、また生態系のプロセスによって制御されます。これには、分解、存在する種の種類、根の競争、日陰、撹乱、遷移などが含まれます。外部要因は一般的に生態系がどのような資源を投入するかを決定しますが、生態系内でのそれらの利用可能性は内部要因によって制御されます。生態系は動的であり、周期的な撹乱を受け、常に過去の撹乱から回復する過程にあります。生態系が平衡状態に近い状態を維持しようとする傾向は、抵抗力と呼ばれます。撹乱を吸収し、変化しながら本質的に同じ機能、構造、アイデンティティを維持する再編成能力は、生態学的回復力と呼ばれます。
生態系は、理論研究、特定の生態系を長期間にわたってモニタリングする研究、生態系間の違いを調べてその仕組みを解明する研究、操作実験を行う研究など、さまざまなアプローチで研究できます。バイオームは、生態系の一般的なクラスまたはカテゴリです。ただし、バイオームと生態系の間には明確な区別はありません。生態系の分類は、生態系の定義の4つの要素すべて（生物的要素、非生物的複合体、それらの間および内部での相互作用、それらが占める物理的空間）を考慮した、特定の種類の生態学的分類です。生物的要因は植物などの生物であり、非生物的要因は土壌などの非生物的要素です。植物は光合成によってエネルギーをシステムに取り込み、植物組織を構築します。動物は、植物や他の動物を食べることによって、システム内の物質とエネルギーの移動において重要な役割を果たします。また、存在する植物および微生物バイオマスの量にも影響を与えます。分解者は死んだ有機物を分解することで、炭素を大気中に放出し、死んだバイオマスに蓄えられた栄養素を植物や微生物が容易に利用できる形に変換することで、栄養循環を促進する。
生態系は、人々が依存し、またその一部となる様々な財やサービスを提供します。生態系財には、水、食料、燃料、建築資材、薬用植物など、生態系プロセスによって生み出される「有形物」が含まれます。一方、生態系サービスは一般的に「価値のあるものの状態や場所の改善」です。これには、水循環の維持、空気と水の浄化、大気中の酸素の維持、作物の受粉、研究機会などが含まれます。多くの生態系は、土壌の流出、大気汚染や水質汚染、生息地の分断、水路変更、防火対策、外来種や侵入種など、人間の影響によって劣化します。これらの脅威は、生態系の急激な変化や、生物プロセスの漸進的な破壊、生態系の非生物的条件の劣化につながる可能性があります。元の生態系がその特徴を失うと、「崩壊」したとみなされます。生態系の回復は、持続可能な開発目標の達成に貢献することができます。
生態系（または生態システム）は、すべての生物と、それらが相互作用する非生物的プール（または物理的環境）から構成されます。[ 3 ] [ 4 ] : 5 [ 2 ] : 458生物的要素と非生物的要素は、栄養循環とエネルギーの流れを通じて結びついています。[ 5 ]
「生態系プロセス」とは、エネルギーと物質が一方のプールから他方のプールへ移動する過程のことである。[ 2 ]： 458生態系プロセスは「幅広いスケールで起こる」ことが知られている。したがって、適切な研究スケールは、問われている質問によって異なる。[ 4 ]： 5
「生態系」という用語は、1935年にイギリスの生態学者アーサー・タンスリーの出版物で初めて使用されました。この用語は、タンスリーの依頼でアーサー・ロイ・クラパムが考案したものです。 [ 6 ]タンスリーは、生物とその環境間の物質の移動の重要性に注意を促すためにこの概念を考案しました。[ 4 ] : 9彼は後にこの用語を洗練させ、「システム全体、つまり生物複合体だけでなく、私たちが環境と呼ぶものを形成する物理的要因の複合体全体も含む」と説明しました。[ 3 ]タンスリーは、生態系を単なる自然単位ではなく、「精神的に隔離されたもの」とみなしました。[ 3 ]タンスリーは後に、「エコトープ」という用語を使用して生態系の空間的範囲を定義しました。[ 7 ]
タンスリーと同時代の湖沼学者G・エヴリン・ハッチンソンは、チャールズ・エルトンの栄養生態学に関する考えと、ロシアの地球化学者ウラジーミル・ヴェルナツキーの考えを融合させた。その結果、湖におけるミネラル栄養素の利用可能性が藻類の生産を制限すると提唱した。そして、藻類を餌とする動物の個体数も制限されるという結論に至った。レイモンド・リンデマンはこの考えをさらに発展させ、湖におけるエネルギーの流れが生態系の主要な原動力であると提唱した。ハッチンソンの教え子であるハワード・T・オダムとユージン・P・オダム兄弟は、生態系の研究に「システムアプローチ」をさらに発展させた。これにより、生態系におけるエネルギーと物質の流れを研究することが可能になった。[ 4 ]： 9
生態系は外部要因と内部要因の両方によって制御されます。外部要因（状態要因とも呼ばれる）は、生態系の全体的な構造と内部での仕組みを制御しますが、それ自体は生態系から影響を受けません。広範な地理的スケールでは、気候が「生態系のプロセスと構造を最も強く決定する」要因です。[ 4 ]： 14気候は、生態系が組み込まれている生物群系を決定します。降雨パターンと季節的な気温は光合成に影響を与え、それによって生態系が利用できるエネルギー量を決定します。[ 8 ]： 145
母材は生態系における土壌の性質を決定し、ミネラル栄養素の供給に影響を与える。地形もまた、微気候、土壌の発達、システム内の水の流れなどに影響を与えることで、生態系のプロセスを制御する。例えば、景観上の小さな窪地に位置する生態系と、隣接する急斜面に位置する生態系では、生態系は大きく異なる可能性がある。[ 9 ]： 39 [ 10 ]： 66
生態系の機能に重要な役割を果たすその他の外部要因には、時間と潜在的な生物相、つまり地域に存在し、特定の場所に潜在的に生息する可能性のある生物が含まれます。世界の異なる場所に位置する類似の環境にある生態系は、存在する種のプールが異なるという理由だけで、非常に異なる結果になることがあります。[ 11 ]： 321外来種の導入は、生態系の機能に大きな変化をもたらす可能性があります。[ 12 ]
外部要因とは異なり、生態系の内部要因は生態系プロセスを制御するだけでなく、生態系プロセスによっても制御されます。[ 4 ] : 16資源の投入は一般的に気候や母材などの外部プロセスによって制御されますが、生態系内でのこれらの資源の利用可能性は、分解、根の競争、日陰などの内部要因によって制御されます。[ 13 ]撹乱、遷移、存在する種の種類などの他の要因も内部要因です。
一次生産とは、無機炭素源から有機物を生成する過程のことです。これは主に光合成によって行われます。この過程で取り込まれるエネルギーは地球上の生命を支え、炭素は生物や死骸のバイオマス、土壌炭素、化石燃料といった有機物の大部分を構成します。また、炭素循環を促進し、温室効果を通じて地球規模の気候に影響を与えます。
光合成の過程を通して、植物は光からエネルギーを取り込み、二酸化炭素と水を結合させて炭水化物と酸素を生成します。生態系内のすべての植物によって行われる光合成は、総一次生産量（GPP）と呼ばれます。[ 8 ]： 124総GPPの約半分は、植物の成長と維持を支えるエネルギーを供給するために呼吸によって消費されます。[ 14 ]： 157残りの部分、つまり呼吸によって消費されないGPPの部分は、純一次生産量（NPP）として知られています。[ 14 ]： 157光合成の総量は、さまざまな環境要因によって制限されます。これには、利用可能な光量、植物が光を捉えるために必要な葉面積（他の植物による遮光は光合成の大きな制限要因です）、光合成を支えるために葉緑体に供給される二酸化炭素の速度、水の利用可能性、および光合成を行うのに適した温度の利用可能性が含まれます。[ 8 ]： 155
エネルギーと炭素は光合成によって生態系に入り、生体組織に取り込まれ、生きた植物や死んだ植物を食べる他の生物に伝達され、最終的に呼吸によって放出されます。[ 14 ] : 157植物組織に取り込まれた炭素とエネルギー（純一次生産）は、植物が生きている間に動物に消費されるか、植物組織が死んでデトリタスになったときに食べられずに残ります。陸上生態系では、純一次生産の大部分は分解者によって分解されます。残りは生きている間に動物に消費され、植物ベースの栄養システムに入ります。植物や動物が死んだ後、それらに含まれる有機物はデトリタスベースの栄養システムに入ります。[ 15 ]
生態系呼吸とは、生態系内のすべての生物（植物、動物、分解者）による呼吸の総和である。 [ 16 ]生態系純生産とは、総一次生産量（GPP）と生態系呼吸の差である。[ 17 ]撹乱がない場合、生態系純生産は生態系における炭素の純蓄積量に相当する。
エネルギーは、山火事などの撹乱によって生態系から放出されたり、侵食によって他の生態系（例えば、森林から小川、湖へ）に移動したりすることもある。
水生系では、草食動物によって消費される植物バイオマスの割合は、陸上系よりもはるかに高い。[ 15 ]栄養系では、光合成生物が一次生産者である。その組織を消費する生物は、一次消費者または二次生産者（草食動物）と呼ばれる。微生物（細菌や真菌）を食べる生物は、微生物食動物と呼ばれる。一次消費者を食べる動物（肉食動物）は、二次消費者である。これらのそれぞれが栄養段階を構成する。[ 15 ]
植物から草食動物、肉食動物へと続く消費の順序は食物連鎖を形成します。実際のシステムはこれよりもはるかに複雑で、生物は一般的に複数の種類の食物を摂取し、複数の栄養段階で摂食することもあります。肉食動物は、植物を基盤とする栄養システムの一部である獲物と、腐食を基盤とする栄養システムの一部である獲物を捕獲することがあります（草食性のバッタと腐食を食べるミミズの両方を食べる鳥など）。このような複雑さを持つ実際のシステムは、食物連鎖ではなく食物網を形成し、そのネットワークのトポロジーには多くの共通の非ランダムな特性が現れます。[ 18 ]
死んだ有機物に含まれる炭素と栄養素は、分解と呼ばれる一連のプロセスによって分解されます。これにより、植物や微生物の生産に再利用できる栄養素が放出され、二酸化炭素は光合成に利用できる大気（または水）に戻されます。分解がなければ、死んだ有機物は生態系に蓄積され、栄養素と大気中の二酸化炭素は枯渇します。[ 19 ]： 183
分解過程は、浸出、断片化、死骸の化学的変化の3つのカテゴリーに分類できます。水が死んだ有機物を通過する際、水溶性成分を溶解し、運び去ります。これらの成分は土壌中の生物に吸収されたり、鉱物土壌と反応したり、生態系の範囲外に運ばれたりします（そして生態系から失われたものとみなされます）。[ 20 ]： 271-280新しく落ちた葉や死んだばかりの動物には、糖類、アミノ酸、ミネラル栄養素などの水溶性成分が高濃度で含まれています。浸出は湿潤な環境ではより重要であり、乾燥した環境ではそれほど重要ではありません。[ 10 ]： 69-77
断片化プロセスは有機物をより小さな断片に分解し、微生物によるコロニー形成のための新たな表面を露出させる。落ちたばかりの落葉は、クチクラや樹皮の外層によってアクセスできない場合があり、細胞の内容物は細胞壁によって保護されている。死んだばかりの動物は外骨格に覆われている場合がある。これらの保護層を破る断片化プロセスは、微生物による分解速度を加速させる。[ 19 ]： 184動物は餌を探す際にデトリタスを断片化し、消化管を通過する際にも同様である。凍結融解サイクルや湿潤乾燥サイクルも死体を断片化する。[ 19 ]： 186
死んだ有機物の化学的変化は、主に細菌と真菌の作用によって達成される。真菌の菌糸は、死んだ植物物質を取り囲む硬い外層構造を分解できる酵素を生成する。また、リグニンを分解する酵素も生成し、細胞内容物とリグニン中の窒素の両方にアクセスできるようになる。真菌は菌糸ネットワークを通じて炭素と窒素を輸送できるため、細菌とは異なり、局所的に利用可能な資源だけに依存しない。[ 19 ]： 186
分解速度は生態系によって異なる。[ 21 ]分解速度は、物理的環境（温度、水分、土壌特性）、分解者が利用できる死骸の量と質、そして微生物群集自体の性質という3つの要因によって左右される。[ 19 ]： 194温度は微生物の呼吸速度を制御し、温度が高いほど微生物による分解は速くなる。温度は土壌水分にも影響し、それが分解に影響を与える。凍結融解サイクルも分解に影響を与える。凍結温度は土壌微生物を死滅させるため、栄養素の移動において浸出がより重要な役割を果たすようになる。これは、春に土壌が融解し、利用可能な栄養素が急増する際に特に重要となる。[ 20 ]： 280
非常に湿潤な状態や非常に乾燥した状態では、分解速度は低くなります。分解速度は、十分な酸素レベルのある湿潤な状態で最も高くなります。湿った土壌は酸素が不足しがちで（特に湿地では顕著です）、微生物の増殖が遅くなります。乾燥した土壌でも分解は遅くなりますが、土壌が植物の生育を支えるには乾燥しすぎた後でも、細菌は（速度は遅くなりますが）増殖し続けます。[ 19 ]： 200
生態系は動的な存在です。周期的な撹乱を受け、常に過去の撹乱から回復する過程にあります。[ 22 ]： 347撹乱が発生すると、生態系は初期状態から離れることで反応します。撹乱にもかかわらず、生態系が平衡状態に近い状態を維持しようとする傾向は、抵抗力と呼ばれます。変化を受けながらも撹乱を吸収し、再編成して本質的に同じ機能、構造、アイデンティティ、フィードバックを維持するシステムの能力は、生態学的レジリエンスと呼ばれます。[ 23 ] [ 24 ]レジリエンスの考え方には、生物圏の不可欠な一部としての人間も含まれます。人間は生存のために生態系サービスに依存しており、ショックや撹乱に耐えるための自然の能力を構築し、維持しなければなりません。[ 25 ]時間は、例えば、裸岩から土壌がゆっくりと発達することや、撹乱から群集がより速く回復することなど、幅広い範囲で中心的な役割を果たします。[ 14 ]： 67
撹乱は生態学的プロセスにおいても重要な役割を果たします。F . Stuart Chapinと共著者は、撹乱を「植物バイオマスを除去する、時間的に比較的離散的な事象」と定義しています。[ 22 ] : 346これは、草食動物の大発生、倒木、火災、ハリケーン、洪水、氷河の前進、火山噴火など多岐にわたります。このような撹乱は、植物、動物、微生物の個体群、および土壌有機物含有量に大きな変化をもたらす可能性があります。撹乱の後には遷移が起こります。遷移とは、「生物によって引き起こされる資源供給の変化に起因する、生態系の構造と機能の方向性のある変化」です。[ 2 ] : 470
撹乱の頻度と深刻度によって、生態系機能への影響の仕方が決まります。火山噴火や氷河の前進と後退のような大きな撹乱は、植物、動物、有機物が欠如した土壌を残します。このような撹乱を経験した生態系は、一次遷移を経ます。森林火災、ハリケーン、耕作などのそれほど深刻でない撹乱は、二次遷移とより速い回復をもたらします。[ 22 ]： 348より深刻で頻繁な撹乱は、より長い回復時間をもたらします。
生態系は、年ごとに生物的および非生物的環境の変動を経験します。干ばつ、例年より寒い冬、害虫の発生はすべて、環境条件の短期的な変動です。動物の個体数は年ごとに変動し、資源が豊富な時期には増加し、食料供給量を超えると減少します。長期的な変化も生態系のプロセスを形成します。たとえば、北米東部の森林は、1850年に広大な地域が森林に戻されたときに終了した耕作の遺産を今も示しています。 [ 22 ] : 340別の例としては、更新世に蓄積された有機物によって制御される東シベリアの湖でのメタン生成があります。[ 26 ]
生態系は、より広い環境とエネルギーと炭素を絶えず交換しています。一方、ミネラル栄養素は、主に植物、動物、微生物、土壌の間で循環しています。窒素の大部分は、生物学的窒素固定によって生態系に入り、降水、塵、ガスによって沈着するか、肥料として施用されます。[ 20 ] : 266陸上生態系のほとんどは、短期的には窒素が制限要因となっているため、窒素循環は生態系の生産性を制御する重要な要素となっています。[ 20 ] : 289長期的には、リンの利用可能性も重要となる場合があります。[ 27 ]
すべての植物が大量に必要とする主要栄養素には、最も多く消費されるため最も制限要因となる主要栄養素である窒素、リン、カリウムが含まれます。[ 28 ]： 231二次主要栄養素（制限要因となることは少ない）には、カルシウム、マグネシウム、硫黄が含まれます。すべての植物が少量必要とする微量栄養素には、ホウ素、塩化物、銅、鉄、マンガン、モリブデン、亜鉛が含まれます。最後に、特定の植物や特定の環境条件下にある植物が必要とする有益な栄養素として、アルミニウム、コバルト、ヨウ素、ニッケル、セレン、ケイ素、ナトリウム、バナジウムがあります。[ 28 ]： 231
近代までは、窒素固定が生態系における窒素の主要な供給源でした。窒素固定細菌は、植物と共生するか、土壌中で自由に生息します。窒素固定共生生物を支える植物にとって、エネルギーコストは高く、制御された条件下で測定すると、総一次生産量の最大25%にもなります。マメ科植物の多くは、窒素固定共生生物を支えています。シアノバクテリアの中にも窒素固定が可能なものがあります。これらは光合成を行う光合成生物です。他の窒素固定細菌と同様に、自由生活を送るか、植物と共生関係を持つかのいずれかです。[ 22 ]： 360その他の窒素源には、化石燃料の燃焼によって生成される酸性沈着物、肥料が施用された農地から蒸発するアンモニアガス、および塵埃などがあります。 [ 20 ] : 270人為的な窒素投入は、生態系における全窒素フラックスの約80%を占める。[ 20 ] : 270
植物組織が脱落したり、食べられたりすると、その組織に含まれる窒素は動物や微生物が利用できるようになります。微生物による分解によって、土壌中の死んだ有機物から窒素化合物が放出され、そこで植物、菌類、細菌が窒素をめぐって競合します。土壌細菌の中には、有機窒素化合物を炭素源として利用し、アンモニウムイオンを土壌中に放出するものがあります。この過程は窒素無機化と呼ばれます。また、アンモニウムを亜硝酸イオンや硝酸イオンに変換する細菌もあり、この過程は硝化と呼ばれます。硝化の過程では、一酸化窒素と亜酸化窒素も生成されます。[ 20 ] : 277窒素が豊富で酸素が少ない条件下では、硝酸塩と亜硝酸塩が窒素ガスに変換されます。この過程は脱窒と呼ばれます。[ 20 ] : 281
植物の根と共生する菌根菌は、植物から供給される炭水化物を利用し、その見返りとしてリンと窒素化合物を植物の根に送り返します。[ 29 ] [ 30 ]これは、死んだ有機物から植物への有機窒素の重要な伝達経路です。このメカニズムは、年間70 Tgを超える植物窒素の同化に寄与し、地球規模の栄養循環と生態系機能において重要な役割を果たしています。[ 30 ]
リンは風化作用によって生態系に取り込まれる。生態系が老齢化するにつれてこの供給量は減少し、古い景観（特に熱帯地域）ではリン制限がより一般的になる。[ 20 ]： 287-290カルシウムと硫黄も風化作用によって生成されるが、酸性沈着は多くの生態系において硫黄の重要な供給源である。マグネシウムとマンガンは風化作用によって生成されるが、土壌有機物と生細胞間の交換が生態系フラックスのかなりの部分を占める。カリウムは主に生細胞と土壌有機物の間で循環する。[ 20 ]： 291
生物多様性は生態系の機能において重要な役割を果たします。[ 32 ]： 449-453生態系プロセスは、生態系内の種、個々の種の性質、およびこれらの種間の生物の相対的な存在量によって駆動されます。生態系プロセスは、個々の生物が環境と相互作用する際の行動の正味の効果です。生態学理論では、共存するためには、種はあるレベルの制限的な類似性を持つ必要があると示唆されています。つまり、種は何らかの根本的な点で互いに異なっていなければならず、そうでなければ、一方の種が他方の種を競争的に排除することになります。 [ 33 ]それにもかかわらず、生態系における追加の種の累積効果は線形ではありません。たとえば、追加の種は窒素保持を強化する可能性があります。しかし、あるレベルの種の豊富さを超えると、[ 11 ]： 331追加の種は、既に存在する種と大きく異ならない限り、ほとんど付加的な効果を持たない可能性があります。[ 11 ]： 324これは、たとえば外来種の場合に当てはまります。[ 11 ]： 321
生態系に既に存在する種と生態学的に類似した種が加わる（または失われる）と、生態系機能への影響は小さい傾向がある。一方、生態学的に異なる種は、はるかに大きな影響を与える。同様に、優占種は生態系機能に大きな影響を与えるが、希少種は影響が小さい傾向がある。キーストーン種は、生態系における個体数に不釣り合いなほど大きな影響を生態系機能に及ぼす傾向がある。[ 11 ]： 324
生態系生態学とは、「生物とその環境との相互作用を統合システムとして研究する学問」である。[ 2 ]： 458生態系の規模は、岩石の表面層から惑星の表面まで、10桁もの差がある。[ 4 ]： 6
ハバードブルック生態系研究は、ニューハンプシャー州のホワイト山脈を研究するために1963年に開始されました。これは、流域全体を生態系として研究する最初の成功した試みでした。この研究では、生態系の特性を監視する手段として河川化学を使用し、生態系の詳細な生物地球化学モデルを開発しました。 [ 35 ]この場所での長期研究は、1972年に北米で酸性雨が発見されることにつながりました。研究者たちは、その後数十年にわたって土壌陽イオン（特にカルシウム）の枯渇を記録しました。[ 36 ]
生態系は、理論的研究、特定の生態系を長期間にわたってモニタリングする研究、生態系間の違いを調べてその仕組みを解明する研究、操作実験を行う研究など、さまざまなアプローチで研究することができます。[ 37 ]研究は、生態系全体の研究から、マイクロコズムやメソコズム（生態系の簡略化された表現）の研究まで、さまざまなスケールで実施できます。 [ 38 ]アメリカの生態学者スティーブン・R・カーペンターは、マイクロコズム実験は、生態系規模で行われる野外調査と併せて実施されない場合、「無関係で的外れ」になる可能性があると主張しています。そのような場合、マイクロコズム実験は生態系レベルの動態を正確に予測できない可能性があります。[ 39 ]
生物群系は、生態系の一般的な分類またはカテゴリーです。[ 4 ] : 14しかし、生物群系と生態系の間には明確な区別はありません。[ 40 ]生物群系は常に非常に一般的なレベルで定義されます。生態系は、非常に一般的なレベル（その場合、名前は生物群系の名前と同じになることがあります）から、「湿潤な沿岸針葉樹林」のような非常に具体的なレベルまで記述できます。
生物群系は、地球規模の気候変動によって変化する。生物群系は、その構造によって定義されることが多い。一般的なレベルでは、例えば、熱帯林、温帯草原、北極ツンドラなどである。[ 4 ] : 14生物群系を構成する生態系タイプには、針葉樹林や湿潤熱帯林など、さまざまな下位分類が存在する可能性がある。生態系は、その構造と地理によって分類されるのが一般的だが、人間の影響のレベル（人為的生物群系を参照）、社会プロセスや技術プロセスとの統合、あるいは新規性（新規生態系など）など、生態系を分類・分類する他の方法もある。これらの生態系の分類法はそれぞれ、異なる構造的または機能的特性を強調する傾向がある。[ 41 ]これらのどれもが「最良」の分類ではない。
生態系分類は、生態系の定義の4つの要素すべて（生物的要素、非生物的複合体、それらの間および内部での相互作用、それらが占める物理的空間）を考慮した、特定の種類の生態学的分類です。[ 41 ]生態学的分類に対するさまざまなアプローチが陸域、淡水域、海洋域で開発されており、これらの異なるアプローチの強みを統合システムに活用するために、機能ベースの類型が提案されています。[ 42 ]
人間の活動はほぼすべての生態系において重要である。人間は生態系の中に存在し活動しているが、その累積的な影響は気候などの外部要因に影響を与えるほど大きい。[ 4 ]： 14
生態系は、人々が依存するさまざまな財やサービスを提供します。[ 43 ]生態系の財には、水、食料、燃料、建築資材、薬用植物などの生態系プロセスの「有形物」が含まれます。[ 44 ] [ 45 ]また、観光やレクリエーション、家畜の改良に利用できる野生の植物や動物の遺伝子などの、より無形のものも含まれます。[ 43 ]
Ecosystem services, on the other hand, are generally "improvements in the condition or location of things of value".[45] These include things like the maintenance of hydrological cycles, cleaning air and water, the maintenance of oxygen in the atmosphere, crop pollination and even things like beauty, inspiration and opportunities for research.[43] While material from the ecosystem had traditionally been recognized as being the basis for things of economic value, ecosystem services tend to be taken for granted.[45]
The Millennium Ecosystem Assessment is an international synthesis by over 1000 of the world's leading biological scientists that analyzes the state of the Earth's ecosystems and provides summaries and guidelines for decision-makers. The report identified four major categories of ecosystem services: provisioning, regulating, cultural and supporting services.[46] It concludes that human activity is having a significant and escalating impact on the biodiversity of the world ecosystems, reducing both their resilience and biocapacity. The report refers to natural systems as humanity's "life-support system", providing essential ecosystem services. The assessment measures 24 ecosystem services and concludes that only four have shown improvement over the last 50 years, 15 are in serious decline, and five are in a precarious condition.[46]:6–19
The Intergovernmental Science-Policy Platform on Biodiversity and Ecosystem Services (IPBES) is an intergovernmental organization established to improve the interface between science and policy on issues of biodiversity and ecosystem services.[47][48] It is intended to serve a similar role to the Intergovernmental Panel on Climate Change.[49]
Ecosystem services are limited and also threatened by human activities.[50] To help inform decision-makers, many ecosystem services are being assigned economic values, often based on the cost of replacement with anthropogenic alternatives. The ongoing challenge of prescribing economic value to nature, for example through biodiversity banking, is prompting transdisciplinary shifts in how we recognize and manage the environment, social responsibility, business opportunities, and our future as a species.[50]
人口と一人当たりの消費が増加するにつれて、生態系に課せられる資源需要と人間の生態学的フットプリントの影響も増大します。天然資源は脆弱で限られています。人為的活動による環境への影響はますます明らかになっています。すべての生態系の問題には、環境汚染、気候変動、生物多様性の喪失が含まれます。陸上生態系に対するさらなる脅威には、大気汚染、土壌劣化、森林破壊が含まれます。水生生態系に対する脅威には、海洋資源の持続不可能な利用（例えば乱獲）、海洋汚染、マイクロプラスチック汚染、気候変動が海洋に及ぼす影響（例えば温暖化と酸性化）、沿岸地域での建設が含まれます。[ 51 ]
土壌の流出、大気汚染や水質汚染、生息地の分断、水路変更、防火対策、外来種や侵入種など、人間の影響によって多くの生態系が劣化する。[ 52 ]： 437
これらの脅威は、生態系の急激な変化や、生物的プロセスの漸進的な破壊、生態系の非生物的条件の劣化につながる可能性があります。元の生態系がその特徴を失うと、崩壊したとみなされます（IUCN生態系レッドリストも参照）。[ 53 ]生態系の崩壊は可逆的である可能性があり、その点で種の絶滅とは異なります。[ 54 ]崩壊リスクの定量的評価は、保全状況と傾向の尺度として使用されます。
自然資源管理が単一の種ではなく生態系全体に適用される場合、それは生態系管理と呼ばれます。[ 55 ]生態系管理の定義は数多くありますが、これらの定義の根底には共通の原則があります。基本的な原則は、生態系による財とサービスの生産の長期的な持続可能性です。 [ 52 ]「世代間の持続可能性は、管理の前提条件であり、後付けではありません」。[ 43 ]生態系管理は、原生自然保護計画の一部として使用できますが、集約的に管理されている生態系でも使用できます[ 43 ] （たとえば、農業生態系や自然に近い林業を参照）。
統合保全開発プロジェクト（ICDP）は、開発途上国における保全と人々の生活（持続可能な開発）に関する懸念に、過去のように別々に取り組むのではなく、一体となって取り組むことを目的としている。[ 52 ]： 445
以下の記事は、特定の地域やゾーンにおける生態系の種類について解説したものです。
世界の特定地域における生態系の事例：
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ウィキメディア・コモンズにある生態系関連のメディア
Wiktionaryにおける「生態系」の辞書定義
ウィキボヤージュによる生物群系と生態系の旅行ガイド
