براي مطالعۀ بيوسفر كه كه خيلي بزرگ است آن را به قطعات كوچك، همگن و يكنواخت تقسيم مي كنند كه قابل تعريف نيز باشد كه به اين قطعات كوچكتر اصطلاحاً اكوسيستم گفته مي شود. واژۀ اكوسيستم در سال 1935 توسط تنسلي اكولوژيست انگليسي پيشنهاد شد كه واژۀ خلاصه شده اي از اسم دو كلمه اي سيستم اكولوژيكي مي باشد. مفهوم ساده و خلاصۀ اكوسيستم عبارت است از مجموعۀ موجودات زنده و محيط زندگي آنها.
يك اكوسيستم، نظام كم و بيش پايداري است كه از نظر اقليمي، گياه شناسي، جانور شناسي، خاك شناسي، ژئوشيميايي و غيره از يك نوع همگني برخوردار است و منابع طبيعي براي ادامۀ بقاﺀ و چرخه هاي زيستي در آن وجود دارند. بسياري از سيستم ها از يك تكامل طولاني و همچنين از جريانات ممتد سازگاري گونه ها با محيط منتج شده اند. بنابراين توانايي لازم جهت رسيدن به يك نوع خود تنظيمي و ثبات در مقابل تغييرات محيطي را دارا هستند (هومئوستازي).
به عنوان نمونه اي از يك اكوسيستم مي توان بركه اي را در نظر گرفت كه نسبت به ساير محيط هاي مجاور نظير جنگل ها، مراتع و مزارع و غيره از استقلال نسبي برخوردار است.
در اين بركه دو جزء كاملاً مشخص قابل تفكيك است. جزء اول محيط فيزيكي و شيميايي است كه اساساً از آب و مواد محلول تشكيل يافته است و در آن گياهان و جانوران آبزي به سر مي برند. اين محيط غير زنده را اصطلاحاً بيوتوپ (زيست جاي) مي نامند. در شكل زير به برخي از عوامل غير زنده در محيط هاي خشكي نيز اشاره شده است.
جزء دوم شامل مجموعۀ موجودات زنده گياهي و جانوري است كه درون اين بركه به ادامۀ زندگي و توليد مثل مي پردازند (جزء زنده). بين اين موجودات زنده روابط متعددي از قبيل وابستگي هاي متقابل غذايي، رقابتي و غيره وجود دارد. مجموعۀ اين موجودات زنده را اصطلاحاً بيوسنوز مي نامند كه بر حسب نوع موجودات زندۀ بيوسنوز، دو جزء اصلي آن شامل موجودات گياهي و موجودات جانوري مي باشند.
بر طبق تعريف موبيوس (1877)، بيوسنز مجموعه اي از موجودات زنده است كه به وسيلۀ روابط متقابل به يكديگر وابسته بوده و در سايۀ توليد مثل در يك محيط معيّن و مشخص به طور دائم پايدار مي مانند. به عبارت ديــگر يـك بـيـوسـنوز اجتماعــي از مـوجودات زنـده اي اسـت كه بـه وسيلـۀ كـشش ها يـا جـاذبـه هاي مـتـقــابـل ( يا غير متقابل) در يك محيط زيست مجتمع گرديده و تحت تأثير عوامل مختلف آن قرار مي گيرند. برخي از اين بيوسنوزها مثل مزرعه فقط به مقياس عمر انساني پايدار هستند و برخي ديگر نيز پايدارتر بوده و ممكن است صدها يا هزاران سال پايداري خود را حفظ كنند. بنابر اين بيوسنوز و بيوتوپ دو جزء لاينفكي هستند كه با تأثير متقابل بر يكديگر نظام كم و بيش پايداري را تشكيل مي دهند كه به اكوسيستم معروف است. در واقع اكوسيستم از لحاظ كاركرد، واحد بنيادين اكولوژي به شمار مي رود.
اكوسيستم از نقطه نظر آب و هوا، پستي و بلندي محيط، گياهان و جانوران، نوع خاك، گردش آب و يا ژئوشيمي، معرّف نوعي همگني و يكنواختي است و درون آن منابع كافي براي تضمين ادامۀ حيات وجود دارد.
از نقطه نظر ترموديناميك، يك اكوسيستم نظامي است باز و در طي زمان نسبتاً پايدار مي باشد. اجزاء ورودي به اين سيستم عبارتند از انرژي خورشيدي، مواد معدني، نزولات آسماني و اجزاء خروجي آن عبارتند از گرما، اكسيژن، گاز كربنيك، و ساير گازهاي ديگر، تركيبات هوموس دار . تغييراتي كه از جهات مختلف در موجودات زندۀ آن به وجود مي آيد.
طبقه بندي اكوسيستم ها و بيوسنوزها
واژه اكوسيستم را مي توان بر بيوسنوزها و بيوتوپ هاي بسيار متنوع و با وسعتي بسيار متنوع و با وسعتي بسيار متغير اطلاق نمود. بدين ترتيب طبقه بندي زير ميسر مي باشد.
1- ميكرو اكوسيستم، نظير تنه يك درخت مرده يا آكواريوم.
2- مزو اكوسيستم، نظير جنگل يا تالاب.
3- ماكرو اكوسيستم، نظير اقيانوس.
بيوسنوزها را نيز مي توان بر اساس اندازه و وسعت آنها از وسيعترين تا كوچكترين به ترتيب اهميت به صورت زير مشخص نمود.
1- جوامع اصلي يا غالب: مهمترين جوامعي كه روي كرۀ زمين قابل تشخيص هستند عبارتند از جوامع زميني (خشكي ها)، جوامع دريايي و جوامع آبهاي شيرين.
2- بيوم ها: عبارتند از گستره هاي جغرافيايي نسبتاً وسيع كه در هر يك از آنها گروههاي (جانوري و گياهي) تقريباً همگني مستقر مي باشند و موجوديت اين بيوم تحت كنترل ماكرو كليماي منطقه است و در بين عوامل مختلف اقليمي تأثير درجه حرارت و رطوبت در تعيين خصوصيات بيوم و موجودات زندۀ آن مهمتر هستند. مهمترين بيوم هاي كره زمين عبارتند از: جنگل هاي معتدل خزان كننده، توندرا، تايگا، صحراها، جنگل هاي پر بارانمناطق حارّه و غيره.
3- اجتماعات: در حقيقت مناطقي به گستردگي بيوم ها واقعاً يكنواخت نمي باشد. در داخل بيوم ها گروه هايي از كونه هاي معين ديده مي شوند كه مي توان آنها را دقيقاً مشخص كرده و محل استقرارشان را تعيين نمود. براي مثال گروهي از گياهان يك منطقه وسيع كه اجتماع پايداري را به وجود مي آورند نظير جنگل يكدست راش با فلور و فون مخصوص خود، در اين گروه قرار دارند.
4- سينوسي ها: برخي جوامع خرد و كوچك وجود دارند كه علي رغم كوچكي ابعادشان به خمبي قابل تشخيص بوده و به سادگي مي توان ابعاد و خصوصياتشان را مشخص نمود. جسدي كه در حال تلاشي است يا تنۀ يك درخت مرده كه سبب جمع شدن تعدادي از موجودات گرد يكديگر مي شود، يك سينوسي هستند. طول عمر و موجوديت سينوسي ها بسيار كم و محدود مي باشد.
تأثير حاشيه اي (اكوتون)
ضمن عبور از جوامع مختلف ملاحظه مي شود كه تغيير يك جامعه به جامعه اي ديگر كم و بيش تدريجي صورت مي گيرد. در اثر اين تبديل جامعه، بخشي از آن سرزمين خصوصيت هر دو جامعه را دارا خواهد بود. اين بخش از سرزمين، ناحيۀ بينابيني، زيست مرز و يا اكوتون گفته مي شود. در مورد بيوم هاي عظيم، وسعت اين ناحيه مي تواند بالغ بر دهها كيلومتر مربع باشد نظير ناحيه اي كه بين جنگل هاي سوزني برگ كانادا و مراتع امريكاي شمالي وجود دارد. مناطق حاشيه اي جنگل ها، مناطق باتلاقي بين تالاب ها و خشكي ها و نيز نوار ساحلي بين قاره ها (محّل حدّ فاصل جزر و مدّ آب دريا) و يا محل اتصال رودخانه هاي آب شيرين با دريا، يك اكوتون محسوب مي شود.
در اغلب موارد تنوع گونه اي گياهان و جانوران در اكوتون ها غني تر از بيوسنوزهاي مجاور مي باشد زيرا امكان ورود كليه موجودات از اكوسيستم هاي مجاور به ناحيۀ بينابيني وجود دارد ليكن تعداد افراد هر يك از گونه ها در داخل اكوتون كمتر از تعداد افراد آنها در جامعۀ اصلي شان است.
در برخي منابع علمي، به نواحي بينابيني كه داراي وسعت بسيار زيادي هستند اصطلاحاً پهن زيست مرز گفته مي شود.
