生物的存在、活動和繁衍需要壹定的空間、物質和能量。生物在長期進化過程中，逐漸形成對周圍環境的某些物理條件和化學成分的特殊需求，如空氣、光、水分、熱量、無機鹽等。各種生物需要不同的物質、能量及其適應的物理化學條件，這就是物種的生態特征。
任何生物的存在都不是孤立的:同壹物種的個體之間存在著互助和競爭；植物、動物和微生物之間也有復雜的關系。人類為了滿足自身的需求，不斷改造環境，環境反過來影響人類。
隨著人類活動的擴大和多樣化，人類與環境的關系越來越突出。因此，現代生態學研究的範圍已經擴展到除生物個體、種群和生物群落以外的包括人類社會在內的各種類型生態系統的復雜系統。人類面臨的人口和資源問題。環境等幾大問題是生態學的研究內容。
生態學的起源
“生態學”壹詞是德國生物學家黑克爾在1869年提出的。黑克爾在他的動物學著作中把生態學定義為研究動物與其有機和無機環境之間的關系，特別是動物與其他生物之間的有益和有害關系的科學。
後來壹些博物學家認為，生態學不同於普通的自然史，具有數量和動態的特征。他們認為生態學是壹門自然歷史的理論科學。持生理學觀點的生態學家認為，生態學是普通生理學的壹個分支，不同於壹般的器官系統生理學，側重於整體層面上生命過程與環境條件的關系。從事植物群落和動物行為的學者把生態學分別理解為生物群落的科學和環境條件影響下的動物行為的科學。專註於進化論觀點的學者將生態學解釋為研究環境與生物進化關系的科學。
後來在生態學的定義中加入了生態系統的觀點，將生物與環境的關系概括為物質流動和能量交換。自20世紀70年代以來，它被進壹步概括為物質流、質量流、能量流和信息流。
生態學的發展大致可以分為萌芽、形成和發展三個階段。
在萌芽階段，古人在長期的農、牧、漁、貓生產中積累了簡單的生態學知識，如作物生長與季節氣候、土壤水分的關系，常見動物的物候習性等。比如公元前4世紀的希臘學者亞裏士多德粗略描述了動物的不同棲息地，根據動物活動的環境類型分為陸生和水生棲息地，根據食性分為食肉、食草、雜食性和特殊食性。
提奧夫拉斯圖斯是亞裏斯多德的學生，也是公元前三世紀雅典學派的領袖，他在關於植物地理學的著作中提出了壹個類似於今天植物群落的概念。公元前後出現了介紹農、牧、漁、獵知識的專著，如古羅馬1世紀老普林尼的《博物學》和中國6世紀農學家賈思勰的《人民的要求》等，都記述了樸素的生態觀。
形成時期為15世紀至20世紀40年代。
15世紀以後，許多科學家通過科學考察積累了大量宏觀生態數據。19世紀初，現代生態學的輪廓開始出現。例如，在列奧謬爾的六卷昆蟲學中有許多關於昆蟲生態學的描述。瑞典博物學家林奈首次將物候學、生態學和地理學結合起來，全面描述了外界環境條件對動植物的影響。法國博物學家布豐強調生物變異對環境的影響。德國植物地理學家洪堡創造性地將氣候和地理因素的影響結合起來描述物種的分布規律。
19世紀，生態學進壹步發展。壹方面，農業和畜牧業的發展促使人們對環境因素對農作物和牲畜的生理影響進行實驗研究。比如這壹時期確定了五攝氏度為壹般植物的起點溫度，繪制了動物的溫度發育曲線，提出了光照時間與平均溫度的乘積作為比較光化學作用的“光度”指標，以及植物營養的最小值定律和光譜結構對動植物發育的影響。
另壹方面，馬爾薩斯在1798年出版的《人口論》壹書影響廣泛。1833年，Verhulst用他著名的logistic曲線描述了種群增長率與種群密度的關系，並將數學分析方法引入生態學。在19世紀後期進行的植物群落的定量描述也是基於統計學原理。1851年，達爾文在《物種起源》壹書中提出了自然選擇理論，強調生物進化是生物與環境相互作用的產物，引起了人們對生物與環境關系的重視，促進了生態學的發展。
19世紀中葉至20世紀初，人類對農業、漁貓和與人類健康直接相關的環境衛生的關註，推動了農業生態學、野生動物種群生態學和媒介昆蟲行為的研究。由於當時組織的海洋考察註重生物資源的調查，也豐富了水生生物和水生態的內容。
到了20世紀30年代，許多生態學書籍和教科書已經闡述了生態學的壹些基本概念和論點，如食物鏈、生態位、生物量、生態系統等。至此，生態學基本成為壹門獨立的學科，具有特定的研究對象、研究方法和理論體系。
發展時期自20世紀50年代以來，生態學吸收了數學、物理和化學工程技術的研究成果，向精確和定量的方向前進，形成了自己的理論體系:
隨著數理方法、精密靈敏的儀器和計算機的應用，生態學家有可能更廣泛、更深入地探索生物與環境相互作用的物質基礎，對復雜的生態現象進行定量分析。隨著整體概念的發展，出現了系統生態學等新的分支學科，生態學的理論體系初步建立。
因為世界上大部分生態系統都受到人類活動的影響，社會經濟生產系統和生態系統相互交織，實際上形成了壹個巨大的復合系統。隨著社會經濟和現代工業化的快速發展，自然資源、人口、糧食、環境等壹系列影響社會生產和生活的問題日益突出。
為了找到解決這些問題的科學依據和有效措施，國際生物科學聯合會(IUBS)制定了“國際生物計劃”(IBP)，對陸生和水生生物群進行生態學研究。1972聯合國教科文組織等繼IBP之後成立了人與生物圈(MAB)國際組織，制定了“人與生物圈”計劃，組織參與國開發森林和草原。海洋、湖泊和其他生態系統與人類活動的關系，以及與農業、城市和汙染有關的科學研究。許多國家建立了生態和環境科學研究機構。
和許多自然科學壹樣，生態學的發展趨勢是:從定性研究到定量研究，從靜態描述到動態分析；逐步向多層次綜合研究發展；與其他學科的交叉研究變得越來越重要。
從人類活動對環境的影響來看，生態學是自然科學和社會科學的交叉；在方法論上，環境因素作用機制的研究離不開生理方法、物理和化學技術，群體調查和系統分析離不開數學方法和技術；從理論上講，生態系統的新陳代謝和穩態的概念基本上來源於生理學，而從物質流、能量流和信息流的角度研究生物與環境的相互作用，可以說是由物理、化學、生理學、生態學和社會經濟學發展起來的壹個研究體系。
生態學的基本內容
按照研究的生物類別，有微生物生態學、植物生態學、動物生態學、人類生態學等。還可以細分，比如昆蟲生態，魚類生態。
按照生物系統的結構層次，有個體生態學、種群生態學、群落生態學和生態系統生態學。
按生存環境類型分，有土地生態和水生態；前者可分為森林生態、草原生態、荒漠生態等。，而後者又可分為海洋生態、湖泊生態、河流生態等。還有更細的劃分，比如植物根際生態和腸道生態。
生態學與非生命科學的結合包括數學生態學、化學生態學、物理生態學、地理生態學和經濟生態學。結合生命科學的其他分支，有生理生態學、行為生態學、遺傳生態學、進化生態學、古生態學。
應用學科包括:農業生態學、醫學生態學、工業資源生態學、環境保護生態學、城市生態學等。
生態學的壹般規律大致可以從種群、群落、生態系統和人與環境的關系四個方面來解釋。
在環境沒有明顯變化的情況下，種群有穩定的趨勢。壹個種群棲息地的空間和資源是有限的，只能承載壹定數量的生物。當承載力接近飽和時，如果人口(密度)再增加，增長率就會降低，甚至出現負值，使人口減少。當人口(密度)減少到壹定限度時，增長率又會上升，最終人口達到環境允許的穩定水平。研究人口的自然規律可以指導生產實踐。例如，設定合理的漁獲量和林業采伐量，可以在不破壞生物資源再生能力的情況下，保證最佳產量。
生物群落中的任何物種都與其他物種相互依存、相互制約。常見的有:
在食物鏈中，生活在相鄰環節的兩個物種的比例有壹個相對穩定的趨勢。例如，捕食者的生存依賴於獵物，它們的數量也受獵物的限制；獵物的存活和數量也受到捕食者的制約。兩者之間的數量保持相對穩定；
競爭，物種之間往往爭奪相同的資源:比如植物之間爭奪榮耀、空間、水和土壤養分；動物為食物、棲息地等而競爭。在長期的進化中，競爭促進了物種生態特征的分化，結果是競爭關系得到緩和，生物群落產生了壹定的結構。比如，森林裏有高大快樂的樹，有矮小耐蔭的灌木，各得其所；森林裏的動物可能晝夜有別，或者食性不同，互不幹擾；
互利* * *。比如地衣中的真菌和藻類相互依賴生存，大型食草動物依靠胃腸道中的寄生微生物幫助消化，螞蟻和蚜蟲的關系顯示了物種之間的相互依賴。上述關系使生物群落呈現出復雜而穩定的結構，即生態平衡。平衡的破壞往往會導致壹些生物資源的永久喪失。
壹個生態系統的代謝功能是保持生命所需的物質不斷循環再生。陽光提供的能量驅動物質在生態系統中不斷循環流動，不僅包括環境中的物質循環、生物之間的養分轉移和生物與環境的物質交換，還包括生物物質的合成、分解等物質形態的轉化。
物質循環的正常運行需要壹定的生態系統結構。隨著生物的進化和擴散，環境中的大量無機物合成為有生命的物質，形成了廣闊的森林、草原和生活在其中的鳥獸。壹般來說，發育中的生物群落的物質代謝是進多出少，但當群落成熟後，代謝趨於平衡，進和出大致相同。
人們在改造自然的過程中要註意物質代謝的規律。壹方面，在生產上，只能因勢利導，合理開發生物資源，而不是壹時之漁。目前，由於肥力下降得不到及時補償，世界範圍內大面積農田減少。另壹方面，我們也應該控制環境汙染。由於大量有毒工業廢物進入環境，超過了生態系統和生物圈的降解和自凈能力，造成毒物的積累，破壞了人類和其他生物的生存環境。
生物進化是生物和環境相互作用的產物。在生命過程中，生物不斷地從環境中進出口物質，生物改變的物質環境反過來影響或選擇生物。兩者總是朝著相互適應、相互協調的方向發展，通常稱之為正常的自然演替。隨著人類活動的擴大，對環境的影響越來越明顯。
人類在改造自然的過程中，自覺不自覺地做了很多違背自然規律的事情，損害了自身的利益。比如，對壹些自然資源的長期砍伐、過度捕撈和濫采，造成資源的短缺和枯竭，不能滿足人類的需求；大量的工業汙染直接危害人體健康，這是人與環境相互作用的結果，是自然遭到破壞後的壹種反應。
生態學是研究生物與其周圍環境和無機環境之間的關系和機理的科學。(海克爾，1866)
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生態有許多定義:
生態學是研究生物(包括動物和植物)如何生活，為什麽按照自己的生活方式生活的科學。(埃爾頓，1927)
生態學是壹門研究生物的分布和豐度的科學。(安德烈納斯，1954)
生態學是研究生態系統結構和功能的科學。(歐洲專利局，1956)
生態學是研究生命系統之間的相互作用及其機制的科學。(馬世軍，1980)
生態學是對生物、物理環境和人類社會的綜合研究。(歐洲專利局，1997)
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