Sinh thai hoc (tieng Anh: ecology; tu tieng Hy Lap: οικος, "nha" va -λογια, "nghien cuu ve") la chuyen nganh nghien cuu ve quan he giua sinh vat va moi truong song cua chung. Sinh thai hoc xem xet sinh vat o cap đo ca the, quan the, quan xa, he sinh thai va sinh quyen. Sinh thai hoc co phan trung lap voi cac nganh khoa hoc lien he mat thiet gom đia ly sinh hoc, sinh hoc tien hoa, di truyen hoc, tap tinh hoc va lich su tu nhien. Sinh thai hoc la mot phan nganh cua sinh hoc va khac voi chu nghia moi truong.
Sinh thai hoc nghien cuu anh huong cua moi truong tron ven va cua tung yeu to cua moi truong đoi voi sinh vat; đoi voi su hinh thanh cua cac đac điem hinh thai hoc va sinh ly hoc; đoi voi so luong ca the cua sinh vat va quan the sinh vat; quan he ben trong loai va giua cac loai voi nhau va giua chung voi moi truong.
Sinh thai hoc mang nhung ung dung thuc tien trong sinh hoc bao ton, quan ly đat ngap nuoc, quan ly tai nguyen thien nhien (sinh thai hoc nong nghiep, nong nghiep, lam nghiep, nong lam ket hop, thuy san), quy hoach thanh pho (sinh thai đo thi), suc khoe cong đong, kinh te hoc sinh thai, khoa hoc co ban va khoa hoc ung dung, tuong tac cua xa hoi loai nguoi (sinh thai nhan van). Tu "sinh thai hoc" ("Okologie") do nha khoa hoc nguoi Đuc Ernst Haeckel đat ra vao nam 1866, va đay đa tro thanh mon khoa hoc tu nhien vao cuoi the ky 19. Bo mon khoa hoc sinh thai ma chung ta biet ngay nay bat đau voi mot nhom nha thuc vat hoc nguoi My vao thap nien 1890. Nhung khai niem tien hoa lien quan toi thich nghi va chon loc tu nhien la nhung nen tang cua ly thuyet sinh thai hien đai.
He sinh thai la nhung he thong sinh vat tuong tac đong, quan xa ma chung tao nen va cac thanh phan khong song trong moi truong cua chung. Cac qua trinh cua he sinh thai (chang han nhu san luong so cap, chu trinh dinh duong va thiet ke o) đieu chinh dong nang luong va vat chat thong qua mot moi truong. He sinh thai mang nhung co che ly sinh hoc giup tiet che cac qua trinh tac đong len thanh phan song va khong song cua hanh tinh. He sinh thai duy tri cac chuc nang ho tro su song va cung cap nhung dich vu he sinh thai nhu san pham sinh khoi (thuc pham, nhien lieu, soi va thuoc), đieu hoa khi hau, chu trinh sinh đia hoa toan cau, loc nuoc, cai tao đat, khong che xoi mon, chong lu va nhieu đac điem tu nhien khac co gia tri khoa hoc, lich su, kinh te hoac noi tai.


Cap đo, pham vi va quy mo to chuc Pham vi cua sinh thai hoc gom mot loat cap đo tuong tac cua to chuc trai dai tu cap đo vi mo (vi du nhu te bao) đen cap đo hanh tinh (vi du: sinh quyen). Vi du, he sinh thai chua nhung nguon song phi sinh hoc va dang song tuong tac (tuc la nhung sinh vat rieng le tap hop thanh quan the, roi tap hop thanh cac quan xa sinh thai rieng biet). He sinh thai co tinh đong, tuc la khong phai luc nao he cung đi theo con đuong dien the tuyen tinh ma luon thay đoi, co the nhanh chong nhung đoi khi lai cham đen muc co the mat toi hang nghin nam đe cac qua trinh sinh thai tao ra nhung giai đoan dien the nhat đinh cua mot khu rung. Dien tich cua mot he sinh thai co the rat đa dang, tu nho be đen vo cung rong lon. Mot cai cay it co anh huong toi viec phan loai he sinh thai rung, nhung co quan he mat thiet đen cac sinh vat song trong va tren he sinh thai ay. Mot so the he cua quan the rep cay co the ton tai theo vong đoi cua mot chiec la. Đoi lai, moi con rep nay lai ho tro cac quan xa vi khuan đa dang. Neu chi xet đac tinh rieng re cua tung loai thi khong the giai thich đuoc đac tinh lien ket lan nhau trong quan xa sinh thai. Nguyen nhan la vi he sinh thai can đuoc nghien cuu duoi dang mot tong the toan dien, phu hop theo nguyen ly đot sinh. Tuy nhien, mot so nguyen ly sinh thai the hien cac đac tinh tap the, trong đo su tap hop cua cac cau phan trong he se giai thich đac tinh tong quat cua he, chang han nhu toc đo sinh san cua mot quan the bang tong so lan sinh con cua tung ca the trong mot khoang thoi gian xac đinh.
Nhung phan nganh chinh cua sinh thai hoc la sinh thai hoc quan the (hoac sinh thai hoc quan xa) va sinh thai hoc he sinh thai the hien su khac biet khong chi o mat quy mo ma con o 2 mo hinh quan tuong phan trong linh vuc nay. Sinh thai hoc quan the chu trong vao su phan bo va đo phong phu cua sinh vat, trong khi sinh thai hoc he sinh thai chu trong vao chuyen hoa vat chat va nang luong.


= Phan cap =

Quy mo cua đong luc sinh thai co the hoat đong nhu mot he kin, chang han nhu rep cay di cu tren mot cay duy nhat, đong thoi van mang tinh la mot he mo voi nhung anh huong quy mo rong hon, chang han nhu khi quyen hoac khi hau. Do đo, cac nha sinh thai hoc phan loai he sinh thai theo thu bac bang phan tich du lieu đuoc thu thap tu cac đon vi quy mo nho hon, chang han nhu quan xa thuc vat, khi hau va cac loai đat, qua đo tong hop thong tin nay đe xac đinh cac mau đot sinh cua to chuc va quy trinh đong dang hoat đong theo đia phuong đen khu vuc, canh quan va quy mo nien đai.
Nham xay dung nghien cuu ve sinh thai hoc thanh mot khuon kho quan ly khai niem, the gioi sinh hoc đuoc to chuc thanh mot he thong phan cap long ghep, trai rong quy mo tu gen toi te bao, mo, co quan, sinh vat, loai, quan the, quan xa, he sinh thai, khu sinh hoc, va tien đen cap đo sinh quyen. Khuon kho nay tao thanh mot he thong quan xa-he sinh thai va the hien đac tinh phi tuyen tinh; tuc la "moi quan he giua hieu ung va nguyen nhan la khong can đoi. Do đo nhung thay đoi mac du nho hay rat lon (chang han nhu so luong chat co đinh protein) đeu co the dan toi nhung he qua khong can xung va đoi khi khong thuan nghich, đo la nhung thay đoi nam trong cac thuoc tinh cua he."


= Đa dang sinh hoc =

Đa dang sinh hoc mo ta tinh đa dang cua su song tu gen đen he sinh thai va trai dai moi cap đo to chuc sinh hoc. Thuat ngu nay co nhieu cach hieu va co nhieu cach đe ghi muc luc, đo đem, mo ta đac điem va the hien to chuc phuc tap cua no. Đa dang sinh hoc gom đa dang loai, đa dang he sinh thai va đa dang di truyen, cac nha khoa hoc quan tam đen cach tinh đa dang nay tac đong đen cac qua trinh sinh thai phuc tap hoat đong o va giua nhung cap đo tuong ung nay. Đa dang sinh hoc đong mot vai tro quan trong trong dich vu he sinh thai ma theo đinh nghia la duy tri va cai thien chat luong cuoc song cua con nguoi. Nhung uu tien bao ton va ky thuat quan ly đoi hoi cach tiep can va can nhac khac nhau đe chu trong xu ly toan bo pham vi sinh thai cua đa dang sinh hoc. Von tu nhien ho tro cac quan the mang tinh thiet yeu đe duy tri cac dich vu he sinh thai va cac loai di cu (vi du: ca ven song hoat đong va kiem soat con trung gia cam) đuoc xem la mot co che do nhung ton that dich vu ay gay nen. Von hieu biet ve đa dang sinh hoc mang ung dung thuc te đoi voi cac nha hoach đinh bao ton loai va he sinh thai, khi ho trinh bay nhung khuyen nghi quan ly cho cac cong ty tu van, chinh phu va bo ban nganh.


= Sinh canh =

Sinh canh cua mot loai la moi truong song ma loai nay co mat va hinh thanh quan xa loai đo. Cu the hon, "sinh canh đuoc đinh nghia la mot khu vuc trong moi truong ma tap hop nhieu chieu khac nhau, moi chieu đac trung cho mot bien moi truong huu co hoac vo co; đo la bat cu thanh phan hoac cac đac tinh cua moi truong lien quan truc tiep (VD: sinh khoi va chat luong thuc an) hoac gian tiep (VD: đo cao) đe su dung mot vi tri cua đong vat " Thay đoi sinh canh cung cap bang chung quan trong ve tinh canh tranh trong tu nhien, noi ma nhung thay đoi ve so ca the cua loai co lien quan mat thiet voi moi truong song. Vi du, mot quan the loai than lan nhiet đoi (Tropidurus hispidus) co co the tuong đoi "det" so voi cac quan the khac song o savan. Quan the song o tang đa nho biet lap, nhung tang đa nay an trong cac hang hoc, neu co the cua cac ca the trong quan the tren co tinh chat "det" thi co xu huong loi the ve mat chon loc hon. Nhung thay đoi ve sinh canh cung xuat hien trong lich su phat trien cua đong vat luong cu va con trung khi chuyen tu moi truong nuoc sang moi truong tren can.


= O sinh thai =

Nhung đinh nghia ve o sinh thai co nguon goc tu nam 1917, nhung G. Evelyn Hutchinson đa đua ra mot khai niem tien tien hon vao nam 1957 khi gioi thieu khai niem đuoc chap nhan rong rai: "la mot tap hop cac sinh hoc va phi sinh hoc ma trong đo cac loai co the ton tai va duy tri quy mo quan the on đinh." O sinh thai la mot khai niem chinh trong he sinh thai cua sinh vat va đuoc chia nho thanh o co ban va o realized niche. O co ban la mot tap hop cac đieu kien moi truong ma mot loai co the ton tai. o thuc te la tap hop cac đieu kieu sinh thai moi truong xet them ma theo đo mot loai van ton tai. Ve mat chuyen mon, o sinh thai Hutchinsonian đuoc đinh nghia la "mot khong gian Euclid nhieu chieu ma cac chieu cua no đuoc đinh nghia la cac bien cua moi truong va kich thuoc cua chung la mot ham cua cac gia tri moi truong ma co the gia đinh la mot sinh vat co the phat trien tich cuc."
Nhung mo hinh đia sinh hoc va phan bo pham vi đuoc giai thich hoac du đoan thong qua kien thuc ve tinh trang va o can thiet cua loai. Loai mang tinh trang chuc nang thich nghi đoc đao voi o sinh thai. Mot tinh trang la mot thuoc tinh, kieu hinh hoac đac điem đong đem đuoc cua mot sinh vat co the tac đong đen su sinh ton cua no. Gen đong mot vai tro quan trong trong tuong tac cua su phat trien va bieu hien moi truong cua tinh trang. Nhung loai cu tru phat trien tinh trang phu hop voi ap luc chon loc o moi truong đia phuong cua chung. Đieu nay co xu huong mang lai cho chung loi the canh tranh va khong khuyen khich cac loai thich nghi tuong tu co pham vi đia ly chong cheo. Nguyen ly loai tru canh tranh cho rang hai loai khong the cung ton tai vo han bang cach cung song nho vao mot nguon song co han; loai nay se luon canh tranh voi loai kia. Khi cac loai thich nghi tuong tu chong cheo ve mat đia ly, viec ra soat ky hon se tiet lo nhung khac biet sinh thai kho thay trong sinh canh hoac nhu cau che đo an uong cua chung.  Tuy nhien, mot so mo hinh va nghien cuu thuc nghiem cho thay rang nhung xao tron co the on đinh qua trinh đong tien hoa va chia chung o chiem giu cua cac loai tuong tu sinh song trong nhung quan xa đong loai. Sinh canh cong voi o đuoc goi la o sinh canh, đuoc đinh nghia la toan bo pham vi cua cac thay đoi moi truong va sinh hoc tac đong đen toan the loai.


= Thiet ke o =

Sinh vat la đoi tuong phai chiu ap luc đieu chinh cua moi truong, nhung cung la yeu to đieu chinh moi truong song. Phan hoi am giua cac sinh vat va moi truong cua chung co the tac đong nhung đieu kien tu quy mo đia phuong (vi du: ao hai ly) đen quy mo toan cau, qua thoi gian va tham chi sau khi chet, chang han nhu khuc go muc nat hoac tram tich xuong silica tu sinh vat bien. Qua trinh va khai niem cua ky thuat he sinh thai co lien quan đen thiet ke o, nhung qua trinh thi chi lien quan đen nhung thay đoi vat ly cua sinh canh trong khi khai niem cung xem xet quan he tien hoa mat thiet cua nhung thay đoi vat ly voi moi truong va phan hoi, gay ra qua trinh chon loc tu nhien. Ky thuat he sinh thai đuoc đinh nghia la: "cac sinh vat truc tiep hoac gian tiep đieu chinh nguon song san co cho cac loai khac bang cach gay ra nhung thay đoi trang thai vat ly trong nguyen vat lieu sinh hoc hoac phi sinh hoc. Nho vay chung đieu chinh, duy tri va tao sinh canh."
Khai niem ky thuat he sinh thai (hay ky su he sinh thai, tieng Anh:  ecosystem engineering) đa khuyen khich nhan thuc moi ve anh huong cua cac sinh vat len he sinh thai va qua trinh tien hoa. Thuat ngu "thiet ke o"  (tieng Anh: niche construction) thuong đuoc su dung nhieu hon, nham chi ra rang cac co che phan hoi von bi coi nhe cua chon loc tu nhien lai cac tac đong len o phi sinh hoc. Mot vi du ve chon loc tu nhien thong qua ky thuat he sinh thai dien ra trong to cua con trung co đac tinh "xa hoi" (tieng Anh: eusociality, chang han nhu kien, ong, ong bap cay va moi). Co su can bang noi moi theo nguyen ly đot sinh, hoac phat trien cung dong (tieng Anh: homeorhesis) trong cau truc cua to giup đieu chinh, duy tri va bao ve sinh ly cua toan bo bay đan. Vi du, cac go moi duy tri nhiet đo ben trong khong đoi thong qua viec thiet ke cac ong khoi đieu hoa khong khi. Ban than cau truc cua to phai chiu tac đong cua chon loc tu nhien. Ngoai ra, mot to co the ton tai qua cac the he ke tiep, vi the lua con chau thua huong ca nguyen vat lieu di truyen va mot o di san đuoc xay dung truoc thoi đai cua chung.


= Khu sinh hoc =

Khu sinh hoc la nhung đon vi to chuc lon hon nham phan loai cac vung trong he sinh thai cua Trai đat, chu yeu theo cau truc va thanh phan cua tham thuc vat. Co nhieu phuong phap khac nhau đe xac đinh ranh gioi luc đia cua khu sinh hoc bi cac loai chuc nang khac nhau cua quan xa thuc vat chi phoi, bi phan bo han che boi khi hau, luong mua, thoi tiet va cac thay đoi moi truong khac. Khu sinh hoc gom rung mua nhiet đoi, rung la rong va hon hop on đoi, rung rung la on đoi, rung taiga, đai nguyen, sa mac nong va sa mac vung cuc. Gan đay cac nha nghien cuu khac đa phan loai cac khu sinh hoc khac, chang han nhu khu vi sinh vat cua con nguoi va đai duong. Đoi voi vi khuan, co the nguoi la sinh canh va canh quan. Khu vi sinh vat đuoc phat hien phan lon thong qua nhung tien bo trong di truyen phan tu, qua đo tiet lo đo phong phu tiem an cua đa dang vi sinh vat tren hanh tinh. Khu vi sinh vat đai duong đong mot vai tro quan trong trong qua trinh sinh đia hoa sinh thai cua cac đai duong tren hanh tinh.


= Sinh quyen =

Quy mo to chuc sinh thai lon nhat la sinh quyen, tuc tong the cac he sinh thai tren hanh tinh. Cac quan he sinh thai đieu chinh dong nang luong, chat dinh duong va khi hau cho đen quy mo khap hanh tinh. Vi du, lich su đong luc cua thanh phan CO2 va O2 co trong khi quyen hanh tinh đa bi tac đong boi dong khi sinh hoc đen tu qua trinh ho hap va quang hop, voi muc đo dao đong theo thoi gian lien quan đen sinh thai cung su tien hoa cua thuc vat va đong vat. Thuyet sinh thai cung đuoc su dung đe giai thich cac hien tuong đieu tiet tu đot sinh o quy mo hanh tinh: vi du, gia thuyet Gaia la mot vi du ve chinh the luan đuoc ap dung trong thuyet sinh thai. Gia thuyet Gaia cho rang co mot vong phan hoi đot sinh qua trinh trao đoi chat cua cac sinh vat song sinh ra nham duy tri nhiet đo loi cua Trai Đat va cac đieu kien khi quyen trong pham vi chiu đung hep tu đieu chinh.


= Sinh thai hoc quan the =

Sinh thai hoc quan the nghien cuu đong luc hoc cua quan the loai va cach cac quan the nay tuong tac voi moi truong rong lon hon. Mot quan the bao gom cac ca the cung loai song, tuong tac va di cu qua cung mot o sinh thai va sinh canh.
Mot quy luat co ban cua sinh thai quan the la mo hinh phat trien Malthus voi nhan đinh rang: "mot quan the se tang (hoac giam) theo cap so nhan mien la moi truong ma tat ca cac ca the trong quan the trai qua khong đoi." Cac mo hinh quan the đon gian thuong bat đau voi bon bien so: sinh, tu, nhap cu va di cu.
Mot vi du ve mo hinh quan the mo đau mo ta mot quan the khep kin, chang han nhu tren mot hon đao, noi khong co nhap cu va di cu. Cac gia thuyet đuoc đanh gia voi lien he đen mot gia thuyet khong, cho rang cac qua trinh ngau nhien tao ra đuoc du lieu quan sat. Trong cac mo hinh đao nay, toc đo thay đoi quan the đuoc dien giai nhu sau:

  
    
      
        
          
            
              d
              ⁡
              N
              (
              t
              )
            
            
              d
              ⁡
              t
            
          
        
        =
        b
        N
        (
        t
        )
        −
        d
        N
        (
        t
        )
        =
        (
        b
        −
        d
        )
        N
        (
        t
        )
        =
        r
        N
        (
        t
        )
        ,
      
    
    {\displaystyle {\frac {\operatorname {d} N(t)}{\operatorname {d} t}}=bN(t)-dN(t)=(b-d)N(t)=rN(t),}
  

trong đo N la tong so ca the trong quan the, b va d lan luot la toc đo sinh đe (birth) va tu vong (die) theo tung ca the, va r la toc đo (rate) thay đoi quan the theo đau nguoi. Nho su dung cac ky thuat lap mo hinh nay, nguyen ly phat trien quan the cua Malthus sau đo đuoc chuyen đoi thanh mot mo hinh đuoc co ten goi la ham logistic cua Pierre Verhulst:

  
    
      
        
          
            
              d
              ⁡
              N
              (
              t
              )
            
            
              d
              ⁡
              t
            
          
        
        =
        r
        N
        (
        t
        )
        −
        α
        N
        (
        t
        
          )
          
            2
          
        
        =
        r
        N
        (
        t
        )
        
          (
          
            
              
                K
                −
                N
                (
                t
                )
              
              K
            
          
          )
        
        ,
      
    
    {\displaystyle {\frac {\operatorname {d} N(t)}{\operatorname {d} t}}=rN(t)-\alpha N(t)^{2}=rN(t)\left({\frac {K-N(t)}{K}}\right),}
  

trong đo N(t) la so luong ca the đuoc đo bang mat đo sinh khoi duoi dang ham so thoi gian, t, r la toc đo (rate) thay đoi binh quan đau nguoi toi đa (thuong đuoc goi la toc đo tang truong cap so nhan) va 
  
    
      
        α
      
    
    {\displaystyle \alpha }
  
 la he so dan so thua (đai dien cho muc giam toc đo tang quan the tren moi ca the đuoc them vao). Cong thuc luan rang toc đo thay đoi quy mo quan the (
  
    
      
        
          d
        
        N
        (
        t
        )
        
          /
        
        
          d
        
        t
      
    
    {\displaystyle \mathrm {d} N(t)/\mathrm {d} t}
  
) se phat trien đe đat đen trang thai can bang, trong đo (
  
    
      
        
          d
        
        N
        (
        t
        )
        
          /
        
        
          d
        
        t
        =
        0
      
    
    {\displaystyle \mathrm {d} N(t)/\mathrm {d} t=0}
  
), khi toc đo gia tang va thua dan can bang, 
  
    
      
        r
        
          /
        
        α
      
    
    {\displaystyle r/\alpha }
  
 . Mot mo hinh chung tuong tu on đinh trang thai can bang, 
  
    
      
        r
        
          /
        
        α
      
    
    {\displaystyle r/\alpha }
  
 hay K, đuoc goi la "suc chua." Sinh thai hoc quan the đuoc xay dung dua tren nhung mo hinh gioi thieu nay đe nam ro hon ve cac qua trinh nhan khau hoc trong quan the nghien cuu thuc te. Nhung loai du lieu thong dung bao gom chu ky song, suc sinh san va đo sinh ton, nhung du lieu nay đuoc phan tich bang cac ky thuat toan hoc nhu cau truc ma tran. Thong tin đuoc su dung đe quan ly quan the đong vat hoang da va thiet lap han cac cota thu hoach. Trong truong hop cac mo hinh co ban la khong đu, cac nha sinh thai hoc co the ap dung nhung loai phuong phap thong ke khac nhau, chang han nhu tieu chi thong tin Akaike, hoac su dung cac mo hinh co the gay phuc tap ve mat toan hoc vi "nhieu gia thuyet canh tranh cung luc đoi mat voi du lieu."


= Sieu quan the va di cu =

Khai niem sieu quan the đuoc đinh nghia vao nam 1969 la "mot quan the cua cac quan the bi tuyet diet cuc bo va tai đinh cu". He sinh thai sieu quan the la mot cach tiep can thong ke thong dung khac trong nghien cuu bao ton. Cac mo hinh sieu quan the lam đon gian hoa canh quan thanh cac đom mang nhieu muc chat luong khac nhau, con cac sieu quan the đuoc lien ket boi tap tinh di cu cua sinh vat. Đong vat di cu đuoc phan biet voi cac hinh thuc di chuyen khac vi no lien quan đen su khoi hanh va tro ve theo mua cua nhung ca the tu mot sinh canh. Di cu cung la mot hien tuong o cap đo quan the, vi theo sau cac tuyen đuong di cu la thuc vat khi chung chiem giu moi truong hau bang ha phia bac. Cac nha sinh thai hoc thuc vat su dung nhung mau phan hoa tich tu va phan tang trong vung đat ngap nuoc đe tai dung thoi gian thuc vat di cu va phan tan so voi khi hau lich su va đuong đai. Nhung tuyen di cu nay lien quan đen mo rong pham vi khi quan the thuc vat mo rong tu khu vuc nay sang khu vuc khac. Co mot phep phan loai di chuyen lon hon nua, chang han nhu đi lai, kiem an, tap tinh tren can, ngung sinh truong va phan bo. Phat tan thuong đuoc phan biet voi di cu vi no lien quan đen di chuyen mot đi khong tro lai cua cac ca the tu quan the moi sinh cua chung sang mot quan the khac.
Theo thuat ngu sieu quan the, cac ca the di cu đuoc phan loai la loai di cu (khi chung roi khoi mot khu vuc) hoac loai nhap cu (khi chung tien vao mot khu vuc), va cac vi tri đuoc phan loai la nguon hoac noi can. Vi tri la mot thuat ngu chung dung đe chi nhung noi ma cac nha sinh thai hoc lay mau quan the, chang han nhu ao hoac khu vuc lay mau xac đinh trong rung. Đom nguon la vi tri sinh san tao ra nguon cung cap ca the non theo mua di cu đen cac vi tri đom khac. Đom noi can la vi tri khong sinh san chi nhan loai di cu; quan the tai vi tri se bien mat tru khi đuoc giai cuu boi mot đom nguon lan can hoac đieu kien moi truong tro nen thuan loi hon. Mo hinh sieu quan the đanh gia đong luc cua cac đom qua thoi gian đe giai đap cac cau hoi tiem nang ve he sinh thai khong gian va nhan khau hoc. Sinh thai cua sieu quan the la mot qua trinh tuyet chung va tai đinh cu. Cac đom nho co chat luong thap hon (vi du: noi can) đuoc duy tri hoac giai cuu boi dong loai nhap cu moi theo mua. Mot cau truc sieu quan the đong luc phat trien tu nam nay qua nam khac, trong đo mot so đom la noi can trong nhung nam kho han va la nguon khi đieu kien thuan loi hon. Cac nha sinh thai hoc su dung hon hop mo hinh may tinh va nghien cuu thuc đia đe giai thich cau truc sieu quan the.


= Sinh thai quan xa =

Sinh thai quan xa la nganh nghien cuu tuong tac giua mot tap hop loai song trong cung mot khu vuc đia ly. Cac nha sinh thai hoc quan xa nghien cuu nhung yeu to quyet đinh cac mau va quy trinh cho hai hoac nhieu loai tuong tac. Nghien cuu ve sinh thai quan xa co the đo đem tinh đa dang loai o đong co lien quan đen đo phi nhieu cua đat. Nganh cung co the gom phan tich đong luc hoc cua thu san moi-con moi, su canh tranh giua cac loai thuc vat giong nhau hoac tuong tac lan nhau giua cua va san ho.


= Sinh thai he sinh thai =

He sinh thai co the la sinh canh trong cac khu sinh hoc, tao thanh mot tong the toan dien va mot he thong phan ung nang đong mang ca phuc hop vat ly va sinh hoc. Sinh thai he sinh thai la mon khoa hoc xac đinh dong vat chat (vi du carbon, phosphor) giua cac von khac nhau (vi du: sinh khoi cay, nguyen vat lieu huu co cua đat). Cac nha sinh thai he sinh thai co xac đinh nguyen nhan co so cua nhung dong chay nay. Nghien cuu ve he sinh thai he sinh thai co the đo đem san luong so cap (g C/m^2) trong đat ngap nuoc lien quan đen toc đo phan huy va tieu thu (g C/m^2/y). Đieu nay đoi hoi von hieu biet ve moi lien he quan xa giua thuc vat (tuc la san luong so cap) va sinh vat phan huy (vi du nam va vi khuan).
Khai niem co so cua mot he sinh thai co the bat nguon tu nam 1864 trong cong trinh đa xuat ban cua George Perkins Marsh ("Man and Nature"). Trong mot he sinh thai, sinh vat đuoc lien ket voi thanh phan vat ly va sinh hoc cua moi truong ma chung thich nghi. He sinh thai la nhung he thong thich ung phuc tap, trong đo tuong tac cua qua trinh song tao thanh cac mo hinh tu to chuc tren nhieu quy mo thoi gian va khong gian. He sinh thai đuoc phan loai rong rai la tren can, nuoc ngot, khi quyen hoac bien. Nhung net khac biet bat nguon tu ban chat cua cac moi truong vat ly đoc nhat, hinh thanh nen đa dang sinh hoc trong moi moi truong. Mot bo sung gan đay cho sinh thai he sinh thai la he sinh thai cong nghe chiu anh huong boi hoac chu yeu la ket qua hoat đong cua con nguoi.


= Luoi thuc an =

Mot luoi thuc an la mang luoi sinh thai nguyen mau. Thuc vat thu thap nang luong mat troi va dung no đe tong hop đuong đon trong qua trinh quang hop. Khi thuc vat phat trien, chung tich luy chat dinh duong va bi đong vat an co tieu thu, roi nang luong đuoc chuyen qua mot chuoi cac sinh vat bang cach tieu thu. Nhung con đuong kiem an tuyen tinh rut gon chuyen tu mot loai dinh duong co ban đen loai tieu thu hang đau, đuoc goi la chuoi thuc an. Mo hinh chuoi thuc an long ghep lon hon trong mot quan xa sinh thai tao nen mot luoi thuc an phuc tap. Luoi thuc an la mot loai ban đo khai niem hoac mot cong cu tim kiem đuoc dung đe minh hoa va nghien cuu cac con đuong cua dong nang luong va vat chat.
Luoi thuc an thuong bi han che quan he voi the gioi thuc. Cac phep đo thuc nghiem hoan chinh thuong bi gioi han o mot sinh canh cu the, chang han nhu hang đong hoac ao, va nhung nguyen ly thu thap đuoc tu cac nghien cuu vi mo hoa luoi thuc an đuoc ngoai suy sang he thong lon hon. Moi quan he nuoi an đoi hoi phai nghien cuu sau rong sang noi dung ban nang cua sinh vat, lam kho kha nang giai ma hoac cac đong vi on đinh co the đuoc su dung đe truy dau dong chay cua che đo dinh duong va nang luong thong qua luoi thuc an. Bat chap nhung han che nay, luoi thuc an van la mot cong cu co gia tri đe nam ro sinh thai quan xa.
Luoi thuc an the hien cac nguyen ly cua phat sinh sinh thai thong qua ban chat cua moi quan he dinh duong: mot so loai co nhieu đuong nuoi an yeu (vi du: đong vat an tap) trong khi mot so loai chuyen biet hon thi it đuong kiem an manh hon (vi du: loai san moi so cap). Nhung nghien cuu ly thuyet va thuc nghiem xac đinh cac mo hinh đot sinh phi ngau nhien cua so it lien ket manh va nhieu lien ket yeu, giai thich cach ma quan xa sinh thai duy tri on đinh theo thoi gian. Luoi thuc an gom cac phan nhom trong đo cac thanh vien trong quan xa đuoc lien ket voi nhau bang tuong tac manh, con tuong tac yeu xay ra giua cac phan nhom nay. Đieu nay lam tang tinh on đinh cua luoi thuc an. Tung buoc mot, cac đuong hoac quan he đuoc ve ra cho đen khi minh hoa ra mot mang luoi su song.


= Bac dinh duong =

Mot bac dinh duong (tu tieng Hy Lap troph, τροφη, trophe, co nghia la "thuc an" hoac "cho an") la "mot nhom sinh vat thu đuoc phan lon nang luong đang ke tu bac lien ke thap hon (chieu theo thap sinh thai) gan nguon phi sinh hoc hon." Cac lien ket trong luoi thuc an chu yeu lien quan toi quan he cho an hoac bac dinh duong giua cac loai. Đa dang sinh hoc trong he sinh thai co the đuoc to chuc thanh cac thap dinh duong, trong đo chieu doc bieu thi nhung moi quan he cho an ngay cang bi loai bo khoi goc cua chuoi thuc an huong toi cac loai san moi hang đau, con chieu ngang bieu thi đo phong phu hoac sinh khoi o moi cap đo. Khi đo phong phu tuong đoi hoac sinh khoi cua moi loai đuoc sap xep theo bac dinh duong tuong ung, chung se tu nhien sap xep thanh mot 'thap so luong'.
Cac loai đuoc phan loai rong la sinh vat tu duong (hoac vat san luong so cap), sinh vat di duong (hoac sinh vat tieu thu) va sinh vat an manh vun (hoac sinh vat phan huy). Sinh vat tu duong la nhung sinh vat tu san xuat thuc an (san xuat lon hon ca ho hap) bang quang hop hoac hoa tong hop. Sinh vat di duong la sinh vat phai an sinh vat khac đe lay chat dinh duong va nang luong (ho hap vuot qua san xuat). Sinh vat di duong co the đuoc chia nho thanh cac nhom chuc nang khac nhau, bao gom sinh vat tieu thu chinh (đong vat an co that su), sinh vat tieu thu thu cap (đong vat san moi an thit chi an đong vat an co) va sinh vat tieu thu cap ba (đong vat an thit an hon hop đong vat an co va đong vat an thit). Đong vat an tap khong nam gon trong the loai chuc nang vi chung an ca mo thuc vat va đong vat. Co y kien cho rang đong vat an tap co anh huong chuc nang lon hon duoi dang loai san moi vi so voi đong vat an co, chung tuong đoi kem hieu qua trong khau chan tha.
Bac dinh duong la mot phan cua quan điem he thong chinh the luan hoac phuc tap cua he sinh thai. Moi bac dinh duong chua cac loai khong lien quan đuoc lap nhom voi nhau vi chung co chung chuc nang sinh thai, mang lai mot cai nhin vi mo ve he thong. Trong khi khai niem ve bac dinh duong cung cap cai nhin sau sac ve dong nang luong va kiem soat luoi thuc an tu tren xuong, nhung no lai gay roi boi su thinh hanh cua loai an tap trong he sinh thai thuc. Đieu nay lam mot so nha sinh thai hoc "nhac lai quan điem cho rang han nhien cac loai tap hop thanh bac dinh duong đong nhat, roi rac la hu cau." Tuy nhien, nhung nghien cuu gan đay chi ra rang bac dinh duong thuc su co ton tai, nhung "xep tren bac dinh duong cua đong vat an co, luoi thuc an đuoc mo ta ro hon la mot mang luoi roi boi cua cac loai an tap."


= Loai chu chot =

Loai chu chot la mot loai đuoc ket noi voi mot so luong lon cac loai khong can xung khac trong luoi thuc an. Loai chu chot co muc sinh khoi thap hon trong thap dinh duong so voi vai tro quan trong cua chung. Nhieu ket noi ma mot loai chu chot nam giu tuc la no duy tri to chuc va cau truc cua toan bo cac quan xa. Mat đi mot loai chu chot dan đen mot loat cac hieu ung thac chay đot ngot (đuoc goi la thac dinh duong) lam thay đoi đong luc dinh duong, cac ket noi luoi thuc an khac va co the gay ra su tuyet chung cua nhung loai khac. Thuat ngu loai chu chot đuoc Robert Paine đua ra vao nam 1969 va co lien quan đen đac điem kien truc đa đinh vom vi viec xoa mot loai chu chot co the dan đen su sup đo cua quan xa giong nhu viec bo đa đinh vom trong mot vom co the dan đen mat tinh on đinh cua vom.
Rai ca bien (Enhydra lutris) thuong đuoc xem la mot vi du ve loai chu chot vi chung han che mat đo cau gai an tao be. Neu rai ca bien bi xoa khoi he thong, cau gai se an co cho đen khi cac luong tao be bien mat, tac đong đang ke đen cau truc quan xa. Vi du, nan san bat rai ca bien đuoc xem la nguyen nhan gian tiep lam tuyet chung bo bien Steller (Hydrodamalis gigas). Mac du khai niem loai chu chot đa đuoc su dung rong nhu mot cong cu bao ton, nhung no bi chi trich vi tinh xac đinh kem tu lap truong hoat đong. That kho đe xac đinh xem loai nao co the nam giu vai tro chu chot trong moi he sinh thai bang thuc nghiem. Ngoai ra, thuyet luoi thuc an đe xuat rang cac loai chu chot co the khong pho bien, vi vay khong ro mau loai chu chot co the đuoc ap dung chung nhu the nao.


Đo phuc tap Đo phuc tap đuoc hieu la mot cong suc tinh đien toan lon can thiet đe ghep noi nhieu phan tuong tac vuot qua suc ghi nho lap lai cua tam tri con nguoi. Cac mau hinh đa dang sinh hoc toan cau mang tinh chat phuc tap. Phuc hop sinh hoc nay bat nguon tu tuong tac giua cac qua trinh sinh thai van hanh va anh huong đen cac mau hinh o nhung quy mo khac nhau đuoc phan loai lan nhau, chang han nhu khu vuc chuyen tiep hoac vung đem trai rong cac canh quan. Tinh phuc tap bat nguon tu tuong tac giua cac cap đo to chuc sinh hoc duoi dang nang luong, roi vat chat đuoc tich hop vao nhung đon vi lon hon đat chong len nhung phan nho hon. "Nhung gi la tong the o mot cap đo se tro thanh nhung bo phan o cap đo cao hon." Nhung mau quy mo nho khong nhat thiet phai giai thich hien tuong quy mo lon, neu khong đuoc ghi lai trong bieu thuc (do Aristotle đat ra) 'tong lon hon cac phan'.
"Đo phuc tap trong sinh thai hoc co it nhat sau loai rieng biet: khong gian, thoi gian, cau truc, qua trinh, tap tinh va hinh hoc." Tu nhung nguyen ly nay, cac nha sinh thai hoc xac đinh nhung hien tuong đot sinh va tu to chuc hoat đong o cac quy mo khac nhau tac đong đen moi truong, tu phan tu đen khap hanh tinh va nhung đieu nay đoi hoi cac phep giai thich khac nhau o moi cap đo tich hop. Đo phuc tap sinh thai lien quan đen suc phuc hoi đong luc cua he sinh thai chuyen đoi sang nhieu trang thai on đinh đang dich chuyen do cac bien đong ngau nhien cua lich su đieu huong. Nhung nghien cuu sinh thai dai han cung cap cac ghi chep theo doi quan trong đe nam ro hon ve đo phuc tap va suc phuc hoi cua he sinh thai theo thoi gian dai hon va quy mo khong gian rong hon. Nhung nghien cuu nay đuoc quan ly boi Mang luoi sinh thai dai han quoc te (LTER). Thi nghiem ton tai lau nhat la Thi nghiem co cong vien, đuoc khoi xuong vao nam 1856. Mot vi du khac la nghien cuu Hubbard Brook bat đau đi vao hoat đong tu nam 1960.


= Chinh the luan =

Chinh the luan (tieng Anh: holism) van la mot phan quan trong cua nen tang ly thuyet trong nghien cuu sinh thai đuong đai. Chinh the luan dung đe chi to chuc sinh hoc cua su song tu to chuc thanh cac lop cua toan bo he thong đot sinh hoat đong theo cac đac tinh khong rut gon. Đieu nay co nghia la cac mau bac cao hon cua toan bo he thong chuc nang (chang han nhu mot he sinh thai) khong the du đoan hoac hieu đuoc bang mot phep cong đon gian cac bo phan. "Nhung đac tinh moi xuat hien do cac thanh phan tuong tac voi nhau, khong phai do ban chat co so cua nhung thanh phan bi thay đoi."
Nghien cuu sinh thai can phai chinh the trai nguoc voi chu nghia rut gon. Chinh the luan co ba y nghia hoac cach su dung khoa hoc đong nhat voi sinh thai hoc: 1) đo phuc tap co hoc cua he sinh thai, 2) mo ta cac mau hinh tren thuc te theo thuat ngu rut gon so luong, trong đo moi tuong quan co the đuoc xac đinh nhung cach nao nam đuoc ve quan he nhan qua ma khong can lien he đen toan bo he thong, tu đo dan đen 3) mot he thong phan cap sieu hinh, theo đo moi quan he nhan qua cua cac he thong lon hon đuoc hieu ma khong can lien he đen cac phan nho hon. Chinh the luan khoa hoc khac voi chu nghia than bi ma ca hai co cung thuat ngu. Mot vi du ve chinh the sieu hinh đuoc xac đinh theo xu huong tang đo day ben ngoai vo cua cac loai khac nhau. Ly do tang đo day co the đuoc hieu nho tham khao nguyen ly chon loc tu nhien thong qua an thit ma khong can tham khao hoac hieu đac tinh phan tu sinh hoc cua lop vo ben ngoai.


Quan he voi tien hoa Sinh thai hoc va sinh hoc tien hoa đuoc xem la cac phan nganh chi em cua khoa hoc su song. Chon loc tu nhien, lich su su song, phat trien, thich nghi, quan the va di truyen la nhung vi du ve khai niem đeu xau chuoi đen thuyet sinh thai hoc va tien hoa. Vi du, nhung đac điem hinh thai, tap tinh va di truyen co the đuoc lap ban đo tren cay tien hoa đe nghien cuu lich su phat trien cua mot loai lien quan đen chuc nang va vai tro cua chung trong cac hoan canh sinh thai khac nhau. Trong khuon kho nay, cong cu phan tich cua cac nha sinh thai hoc va tien hoa hoc chong cheo len nhau khi ho to chuc, phan loai va kham pha su song thong qua nhung nguyen ly he thong chung, chang han nhu phat sinh loai hoac he thong phan loai Linnaean. Hai phan nganh nay thuong xuat hien cung nhau, chang han nhu trong nhan đe cua tap chi Trends in Ecology and Evolution. Khong co ranh gioi ro rang nao giua he sinh thai va tien hoa, chung khac nhau nhieu hon trong nhung mang ung dung trong tam cua moi nganh. Ca hai phan nganh kham pha va giai thich cac đac tinh va quy trinh đot sinh va đoc nhat hoat đong tren cac quy mo to chuc theo khong gian hoac thoi gian khac nhau. Trong luc ranh gioi giua sinh thai hoc va tien hoa khong phai luc nao cung ro rang, nhung cac nha sinh thai hoc nghien cuu nhung yeu to phi sinh hoc va sinh hoc tac đong đen qua trinh tien hoa, con tien hoa co the xay đen nhanh chong trong giai đoan sinh thai ngan nhat la mot the he.


= Sinh thai hoc tap tinh =

Tat ca sinh vat đeu co the boc lo tap tinh. Ngay ca thuc vat cung the hien tap tinh phuc tap, bao gom tri nho va giao tiep. Sinh thai hoc tap tinh la nganh nghien cuu ve tap tinh cua mot sinh vat trong moi truong cua no cung y nghia sinh thai va tien hoa cua loai ay. Tap tinh hoc la nganh nghien cuu ve chuyen đong hoac tap tinh co the quan sat đuoc o đong vat. Mon nay co the gom cac cuoc đieu tra nghien cuu ve tinh trung di đong cua thuc vat, thuc vat phu du di đong, đong vat phu du boi ve phia trung cai, nuoi cay nam cua bo gao, đieu giao phoi cua ky nhong hoac nhung cuoc tu tap xa hoi cua amip.
Thich nghi la khai niem thong nhat trong tam trong mon sinh thai hoc tap tinh. Cac tap tinh co the đuoc ghi chep duoi dang tinh trang va đuoc di truyen theo cach cua mau mat va mau toc. Tap tinh co the tien hoa bang phuong phap chon loc tu nhien duoi dang tinh trang thich nghi, mang lai nhung tien ich chuc nang lam tang kha nang sinh san.

Tuong tac giua loai san moi va con moi la khai niem mo đau cho cac nghien cuu ve luoi thuc an cung nhu sinh thai hoc tap tinh. Loai con moi co the bieu hien nhung kieu thich nghi tap tinh khac nhau đoi voi loai san moi, chang han nhu tranh, chay tron hoac phong ve. Nhieu loai con moi phai đoi mat voi nhieu con san moi khac biet ve muc đo nguy hiem. Đe thich nghi voi moi truong cua chung va đoi mat voi moi đe doa bi san đuoi, sinh vat phai can bang quy nang luong khi chung đau tu vao cac khia canh khac nhau trong lich su su song cua chung, chang han nhu phat trien, kiem an, giao phoi, giao tiep xa hoi hoac thay đoi sinh canh. Cac gia thuyet đuoc đat ra trong sinh thai hoc tap tinh thuong dua tren nhung nguyen ly thich nghi ve bao ton, toi uu hoa hoac hieu qua. Vi du: "gia thuyet tranh loai san moi nhay cam voi moi đe doa du đoan rang con moi nen đanh gia muc đo đe doa cua nhung loai san moi khac nhau va phu hop voi tap tinh cua chung theo muc đo rui ro hien tai" hoac "khoang cach bat đau san đuoi ly tuong xay ra khi the luc du kien sau khi cham tran đat muc toi đa, phu thuoc vao the luc đau tien cua con moi, loi ich co đuoc nho khong bo tron, phi nang luong đe bo tron va ton that the luc du kien boi rui ro bi san moi."
Nhung man khoe me va tu the tinh duc phuc tap đuoc bat gap trong sinh thai hoc tap tinh cua đong vat. Vi du, chim thien đuong hot va khoe me nhung mon đo trang tri phuc tap trong qua trinh ve van. Nhung man khoe me nay phuc vu muc đich kep la bao hieu nhung ca the khoe manh hoac gioi thich nghi va mang gen mong muon. Cac man khoe me đuoc thuc đay boi chon loc gioi tinh nhu đe quang cao ve chat luong tinh trang giua nhung loai ve van.


= Sinh thai hoc nhan thuc =
Sinh thai hoc nhan thuc tong hop ly thuyet va cac quan sat tu sinh thai hoc tien hoa va sinh hoc than kinh (chu yeu la khoa hoc nhan thuc), nham nam ro tac đong ma tuong tac cua đong vat voi sinh canh gay ra len nhung he thong nhan thuc cua chung va cach ma cac he thong ay han che tap tinh trong khuon kho sinh thai hoc va tien hoa. "Tuy nhien, cho đen gan đay, cac nha khoa hoc nhan thuc khong đe tam đay đu đen thuc te co ban rang nhung đac tinh nhan thuc đa phat trien trong moi truong tu nhien cu the. Voi viec đanh gia ap luc lua chon tren nhan thuc, sinh thai hoc nhan thuc co the đong gop gan ket tri tue cho nghien cuu nhan thuc đa nganh." La mot nganh nghien cuu lien quan đen 'moc noi' hoac tuong tac giua sinh vat va moi truong, sinh thai hoc nhan thuc co lien quan mat thiet voi thuyet thuc thi, linh vuc dua tren quan điem rang "...chung ta phai xem sinh vat va moi truong gan ket voi nhau theo đac điem ky thuat va chon loc co đi co lai..."


= Sinh thai hoc xa hoi =

Nhung tap tinh sinh thai-xa hoi đang chu y o con trung xa hoi, moc nhay, nhen xa hoi, xa hoi nhan loai va chuot dui trui long, noi xa hoi uu tu đa phat trien. Nhung tap tinh xa hoi gom cac tap tinh co loi lan nhau giua dong doi va ban cung to va phat trien tu chon loc dong doi va nhom. Chon loc dong doi giai thich long vi tha thong qua moi quan he di truyen, theo đo mot tap tinh tha moi dan đen cai chet đuoc đen đap bang viec cac ban sao di truyen song sot đuoc phan bo cung cac dong doi sot lai. Nhung con con trung xa hoi, gom kien, ong va to vo la cac nghien cuu noi tieng nhat ve kieu quan he nay vi nhung con ong mat đuc la nhung ban sao chung lop hoa trang di truyen nhu moi con đuc khac trong đan. Nguoc lai, nhung loai theo chon loc nhom tim thay cac vi du ve long vi tha giua nhung loai dong doi khong di truyen va giai thich đieu nay thong qua hanh đong chon loc tren nhom; theo đo, đieu tren tro thanh chon loc co loi danh cho cac nhom neu cac thanh vien cua nhom the hien nhung tap tinh tha moi cho nhau. Cac nhom chu yeu gom cac thanh vien tha moi uu the tot hon cac nhom co cac thanh vien đa phan la ich ky.


= Đong tien hoa =

Tuong tac sinh thai co the đuoc phan loai chung thanh moi quan he vat chu va cong tac. Mot vat chu la mot thuc the bat ky chua chap mot thuc the khac đuoc goi la đoi tac. Moi quan he tuong tac giua hai hay nhieu loai trong đo it nhat khong co loai nao bi hai (gom ca cong sinh – hai loai cung co loi gan bo chat che voi nhau, hoi sinh – mot loai co loi, loai kia khong co loi cung khong bi hai va hop tac – hai loai co loi nhung khong gan bo chat che) đuoc goi la quan he ho tro. Nhung vi du ve quan he ho tro gom co kien trong nam su dung cong sinh nong nghiep, vi khuan song trong ruot con trung va cac sinh vat khac, phuc hop thu phan cua to vo cay sung va buom yucca, đia y voi nam va tao quang hop, va san ho voi tao quang hop. Neu co mot lien ket vat ly giua vat chu va đoi tac, moi quan he đo đuoc goi la cong sinh. Vi du, khoang 60% tong so thuc vat co moi quan he cong sinh voi nam re co đau song trong re cua chung, lap thanh mot mang luoi trao đoi carbohydrate đe đoi lay chat dinh duong khoang.
Quan he ho tro gian tiep dien ra khi cac sinh vat song tach biet. Vi du, cay go song o cac vung xich đao cua hanh tinh cung cap oxy vao bau khi quyen đe duy tri su song cua cac loai song o nhung vung cuc xa xoi cua hanh tinh. Moi quan he nay đuoc goi la hoi sinh vi nhieu loai khac huong loi cua khong khi sach ma khong mat chi phi hay gay hai cho cay cung cap oxy. Neu đoi tac huong loi con vat chu chiu ton that, moi quan he nay đuoc goi la ky sinh. Mac du vat ky sinh ap đat chi phi cho vat chu cua chung (vi du, thong qua ton that cho co quan sinh san hoac choi mam cua chung, tu choi dich vu cua đoi tac co loi), tac đong thuan cua chung len suc khoe cua vat chu khong nhat thiet la tieu cuc va do đo tro nen kho đoan. Đong tien hoa cung bi đieu khien boi canh tranh giua cac loai hoac giua cac thanh vien cung loai duoi dang quan he đoi khang (gom canh tranh – it nhat mot loai bi hai, sinh vat an sinh vat, ky sinh va uc che cam nhiem – mot loai vo tinh tiet chat uc che loai khac), chang han nhu cac loai co tranh nhau khong gian phat trien. Vi du, Thuyet Hoang hau Đo cho rang vat ky sinh theo doi va chuyen hoa cac he thong bao ve di truyen pho bien tai đia phuong cua vat chu, đieu khien tien hoa cua sinh san huu tinh đe đa dang hoa khach hang di truyen cua quan the phan ung truoc ap luc đoi khang.


= Đia ly sinh hoc =

Đia ly sinh hoc (ket hop giua sinh hoc va đia ly) la mon nghien cuu so sanh ve phan bo đia ly cua sinh vat va su tien hoa tuong ung o đac tinh cua chung trong khong gian va thoi gian. Journal of Biogeography (tap san đia ly sinh hoc) ra đoi vao nam 1974. Đia ly sinh hoc va sinh thai hoc co chung nhieu nguon goc nguyen ly. Vi du, thuyet đia ly sinh hoc đao (do Robert MacArthur va Edward O. Wilson xuat ban nam 1967) đuoc xem la mot trong nhung co so cua thuyet sinh thai.
Đia ly sinh hoc co mot lich su lau đoi trong cac mon khoa hoc tu nhien lien quan đen phan bo mot phan cua thuc vat va đong vat. Sinh thai hoc va tien hoa cung cap pham vi giai thich cho cac nghien cuu đia ly sinh hoc. Nhung mau hinh đia ly sinh hoc ra đoi tu cac qua trinh sinh thai tac đong đen phan bo pham vi, chang han nhu di cu va phan tan; va tu cac qua trinh lich su chia cat quan the hoac loai thanh nhung khu vuc khac nhau. Nhung qua trinh đia ly sinh hoc dan toi su phan chia loai tu nhien, ma tu đay giai thich đa phan phan bo hien đai cua khu he sinh vat tren Trai Đat. Su phan chia cac chuoi the he trong loai đuoc goi la hinh thanh loai khac vung va đay la mot phan nganh cua đia ly sinh hoc. Con co nhung ung dung thuc te cua linh vuc đia ly sinh hoc lien quan đen cac he thong va qua trinh sinh thai. Vi du, pham vi va phan bo cua đa dang sinh hoc va cac loai xam lan phan ung truoc bien đoi khi hau la mot moi lo ngai nghiem trong va linh vuc nghien cuu tich cuc trong boi canh am len toan cau.


 Thuyet chon loc r/K  Mot khai niem sinh thai quan the la thuyet chon loc r/K, mot trong nhung mo hinh du đoan đau tien trong sinh thai hoc đuoc dung đe giai thich tien hoa trong lich su su song. Tien đe đang sau mo hinh chon loc r/K la nhung ap luc cua chon loc tu nhien thay đoi theo mat đo dan so. Vi du, khi mot hon đao lan đau co sinh vat đen o thi mat đo ca the thap. Su tang truong quy mo quan the đau tien khong bi su canh tranh han che, đe lai nguon song doi dao đe phat trien dan so nhanh chong. Nhung giai đoan đau cua qua trinh tang dan so nay trai qua tac đong cua chon loc tu nhien khong phu thuoc vao mat đo, đuoc goi la chon loc r. Khi quan the tro nen đong đuc hon, no se đat đen suc chiu tai cua hon đao, do đo buoc cac ca the phai canh tranh gay gat hon voi it nguon song san co hon. Duoi đieu kien đong đuc, quan the trai qua cac tac đong cua chon loc tu nhien phu thuoc vao mat đo, đuoc goi la chon loc K.
Trong mo hinh chon loc r/K, bien so đau tien r la toc đo gia tang tu nhien noi tai cua quy mo quan the, con bien thu hai K la suc chiu tai cua quan the. Cac loai khac nhau phat trien nhung chien luoc lich su su song khac nhau keo dai lien tuc giua hai tac đong chon loc nay. Mot loai chon loc r la loai co toc đo sinh san cao, muc đau tu cua phu huynh thap va toc đo tu vong cao truoc khi cac ca the truong thanh. Su tien hoa ung ho toc đo suc sinh san cao o cac loai chon loc r. Nhieu loai con trung va loai xam lan the hien cac tinh trang chon loc r. Nguoc lai, mot loai chon loc K co toc đo suc sinh san thap, muc đo đau tu cao cua phu huynh vao con non va toc đo tu vong thap khi cac ca the truong thanh. Con nguoi va voi la nhung vi du ve cac loai the hien tinh trang chon loc K, gom tuoi tho va hieu qua trong viec chuyen đoi nhieu nguon song hon thanh it lua đe hon.


= Sinh thai hoc phan tu =

Moi quan he mat thiet giua sinh thai hoc va di truyen co mat truoc khi cac ky thuat phan tich phan tu hien đai ra đoi. Nghien cuu sinh thai phan tu tro nen kha thi hon voi su phat trien cua cac cong nghe di truyen nhanh chong va de tiep can, chang han nhu phan ung chuoi polymerase (PCR). Su gia tang cua cong nghe phan tu va dong cau hoi nghien cuu ve linh vuc sinh thai moi nay la nguyen nhan cho xuat ban tap san Molecular Ecology (sinh thai hoc phan tu) vao nam 1992. Sinh thai hoc phan tu su dung nhung ky thuat phan tich khac nhau đe nghien cuu gen trong boi canh tien hoa va sinh thai. Nam 1994, John Avise con đong vai tro chinh trong bo mon khoa hoc nay voi viec cho xuat ban cuon sach Molecular Markers, Natural History and Evolution. Nhung cong nghe tan tien hon đa mo ra mot lan song phan tich di truyen len cac sinh vat tung kho nghien cuu tu lap truong sinh thai hoac tien hoa, chang han nhu vi khuan, nam va giun tron. Sinh thai hoc phan tu đa lap ra mot mo hinh nghien cuu moi đe đieu tra nghien cuu cac cau hoi sinh thai bi xem la kho xu ly. Nhung cuoc nghien cuu phan tu đa he lo nhung chi tiet tung gay kho hieu trong nhung đieu phuc tap nho be cua tu nhien va nang cao kha nang giai quyet cac cau hoi tham do ve tap tinh va sinh thai đia ly sinh hoc. Vi du, sinh thai hoc phan tu tiet lo tap tinh tinh duc lang nhang va nhieu ban tinh nam o nhung con chim en cay ma truoc đay bi xem la mot vo mot chong ve mat xa hoi. Trong boi canh đia ly sinh hoc, su ket hop giua di truyen hoc, sinh thai hoc va tien hoa dan đen mot phan nganh moi goi la phat sinh đia ly hoc.


Sinh thai nhan van Sinh thai hoc vua la mot mon khoa hoc sinh hoc vua la mot mon khoa hoc nhan van. Sinh thai nhan van la mot cuoc nghien cuu lien nganh ve sinh thai hoc cua giong loai chung ta. "Sinh thai nhan van co the đuoc đinh nghia: (1) tu quan điem sinh thai hoc dang nghien cuu ve con nguoi voi tu cach la loai uu the sinh thai trong quan xa va he thong thuc vat va đong vat; (2) tu quan điem sinh thai hoc duoi dang đon gian la mot đong vat khac tac đong va bi anh huong boi moi truong vat ly cua con nguoi; va (3) voi tu cach con nguoi (nhin chung khac voi su song cua đong vat theo cach nao đay) tuong tac voi moi truong vat chat va bi đieu chinh theo mot loi đac biet va sang tao. Mot mon sinh thai nhan van thuc su lien nganh rat co the se giai quyet đuoc ca ba van đe nay." Thuat ngu đuoc chinh thuc gioi thieu vao nam 1921, nhung nhieu nha xa hoi hoc, đia ly hoc, tam ly hoc va cac nganh khac đa quan tam đen moi quan he cua con nguoi voi cac he thong tu nhien tu nhieu the ky truoc, đac biet la vao cuoi the ky 19.
Nhung đo phuc tap cua sinh thai ma nhan loai đang phai đoi mat thong qua chuyen đoi cong nghe cua đai quan xa sinh vat khap hanh tinh đa đat ra mot thach thuc o the Anthropocene. Tap hop nhung hoan canh đoc đao đa tao nen nhu cau ve mot mon khoa hoc thong nhat moi co ten goi la he thong ket hop tu nhien va con nguoi, nhung vuot ra ngoai linh vuc sinh thai nhan van. He sinh thai gan ket voi xa hoi loai nguoi thong qua cac chuc nang ho tro su song quan trong va toan dien roi duy tri chung. Nham nhan thuc đuoc nhung chuc nang nay va su bat kha thi cua nhung phuong phap đinh gia kinh te truyen thong đe nhin ra gia tri trong cac he sinh thai, đa day len su quan tam tang len trong von tu nhien-xa hoi, cung cap cac phuong tien đe đanh gia gia tri cua nguyen vat lieu va su dung thong tin va chat lieu xuat phat tu hang hoa va dich vu he sinh thai. Nhung he sinh thai san xuat, đieu chinh, duy tri va cung cap cac dich vu thiet yeu va co loi cho suc khoe con nguoi (nhan thuc va sinh ly), cac nen kinh te va tham chi chung con cung cap thong tin hoac chuc nang tham khao nhu mot thu vien song, qua đay tao co hoi phat trien khoa hoc va nhan thuc cho thieu nhi dan than vao su phuc tap cua the gioi tu nhien. He sinh thai lien he mat thiet đen sinh thai nhan van vi chung la nen tang co so chu chot cua kinh te toan cau duoi dang moi hang hoa, va kha nang trao đoi hang chu yeu bat nguon tu cac he sinh thai tren Trai Đat.

Sinh thai hoc la mot mon khoa hoc co ung dung phuc hoi, sua chua cac noi bi xao tron nho su can thiep cua con nguoi, trong quan ly tai nguyen thien nhien va trong đanh gia tac đong moi truong. Edward O. Wilson đa du đoan vao nam 1992 rang the ky 21 "se la ky nguyen phuc hoi trong sinh thai". Khoa hoc sinh thai đa bung no trong linh vuc đau tu cong nghiep vao cac he sinh thai phuc hoi va nhung qua trinh chung tai nhung noi bi bo hoang sau khi bi xao tron. Vi du, cac nha quan ly tai nguyen thien nhien trong linh vuc lam nghiep thue nhung nha sinh thai hoc đe phat trien, đieu chinh va tien hanh phuong phap dua tren he sinh thai vao cac giai đoan lap ke hoach, van hanh va phuc hoi su dung đat. Mot vi du khac ve bao ton co the thay o bo bien phia đong cua Hoa Ky tai Boston, MA. Thanh pho Boston đa thuc hien Sac lenh đat ngap nuoc, tuc la cai thien tinh on đinh cua moi truong đat ngap nuoc bang cach thuc hien cai tao đat, nham cai thien luu luong va dong chay nuoc ngam, đong thoi cat tia hoac loai bo tham thuc vat co the gay hai cho chat luong nuoc.  Khoa hoc sinh thai đuoc ung dung trong cac phuong phap thu hoach ben vung, quan ly dich benh va hoa hoan, trong quan ly nguyen lieu thuy san đe tich hop su dung đat voi cac khu vuc va cong đong đuoc bao ve, ngoai ra con bao ton trong cac canh quan đia-chinh tri phuc tap.


Lien he đen moi truong Moi truong cua cac he sinh thai bao gom ca nhung thong so vat ly va thuoc tinh sinh hoc. Moi truong đuoc lien ket voi nhau bang đong luc va mang nguon song danh cho cac sinh vat vao bat ky thoi điem nao trong suot vong đoi cua chung. Giong nhu sinh thai hoc, thuat ngu moi truong mang y nghia khai niem khac nhau va trung lap voi khai niem tu nhien. Moi truong “bao gom the gioi vat chat, the gioi xa hoi cua quan he giua con nguoi voi nhau va the gioi xay dung do con nguoi tao ra”. Moi truong vat ly nam ngoai cap đo to chuc sinh hoc hien đang đuoc nghien cuu, co the ke đen cac yeu to phi sinh hoc nhu nhiet đo, buc xa, anh sang, hoa hoc, khi hau va đia chat. Moi truong sinh hoc thi gom co gen, te bao, sinh vat, cac thanh vien cung loai (cung loai) va nhung loai khac co chung sinh canh.
Tuy nhien, khac biet giua moi truong ben ngoai va ben trong la mot khai niem truu tuong phan tich su song va moi truong thanh cac đon vi hoac su kien khong the tach roi trong thuc te. Co mot hien tuong tham nhap nhan qua giua moi truong va su song. Vi du, đinh luat nhiet đong luc hoc ap dung cho he sinh thai thong qua trang thai vat ly cua no. Voi hieu biet ve cac nguyen ly trao đoi chat va nhiet đong luc hoc, nguoi ta co the giai thich toan bo dong chay nang luong va vat chat thong qua mot he sinh thai. Theo cach nay, moi quan he moi truong va sinh thai đuoc nghien cuu thong qua lien he đen cac phan quan ly khai niem va duy vat rieng biet. Sau khi cac thanh phan moi truong hieu qua đuoc hieu nho tham khao nguyen nhan cua chung; tuy nhien, ve mat khai niem, chung tai lien ket voi nhau thanh mot tong the tich hop, hay he thong tung đuoc goi la holocoenotic. Đay đuoc goi la cach tiep can bien chung đoi voi sinh thai hoc. Cach tiep can bien chung đanh gia nhung bo phan nhung tich hop sinh vat va moi truong thanh mot tong the đong nang (hoac moi truong thich hop). Thay đoi trong mot nhan to sinh thai hoac moi truong co the đong thoi tac đong đen trang thai đong cua toan bo he sinh thai.


= Xao tron va phuc hoi =

Nhung he sinh thai thuong xuyen phai đoi mat voi cac bien đoi va xao tron moi truong tu nhien theo thoi gian va khong gian đia ly. Xao tron la qua trinh bat ky lay đi sinh khoi khoi mot quan xa, chang han nhu hoa hoan, lu lut, han han hoac loai san moi. Nhung xao tron xay ra tren cac pham vi rat khac nhau ve mat cuong đo cung nhu khoang cach va khoang thoi gian, vua la nguyen nhan vua la san pham cua nhung bien đong tu nhien ve toc đo tu vong, tap hop loai va mat đo sinh khoi ben trong mot quan xa sinh thai. Nhung xao tron nay tao nen nhung noi hoi phuc ma nhung huong đi moi bat nguon tu su chap va thu nghiem va co hoi cua tu nhien. Phuc hoi sinh thai la mot hoc thuyet ban le trong quan ly he sinh thai. Đa dang sinh hoc la đong co phuc hoi cua cac he sinh thai hoat đong nhu mot loai bao hiem tai tao.


= Trao đoi chat va khi quyen so khai =

Trai Đat đuoc hinh thanh vao khoang 4,5 ty nam truoc. Khi hanh tinh nguoi đi cung nhu mot lop vo va cac đai duong hinh thanh, bau khi quyen cua no bien đoi tu chu yeu la hydro sang khi quyen gom đa phan la methan va amonia. Hon mot ty nam tiep theo, hoat đong trao đoi chat cua su song đa bien khi quyen thanh mot hon hop gom carbon dioxide, nito va hoi nuoc. Nhung khi nay lam thay đoi cach anh sang tu Mat Troi chieu vao be mat Trai Đat va cac hieu ung nha kinh giup giu nhiet. Co nhung nguon nang luong tu do chua đuoc khai pha ben trong hon hop khi oxy hoa khu, tao tien đe cho cac he sinh thai nguyen thuy phat trien, roi đen luot bau khi quyen cung phat trien theo.

Trong suot lich su, bau khi quyen va cac chu trinh sinh đia hoa cua Trai Đat luon o trang thai can bang đong nang cung cac he sinh thai cua hanh tinh. Lich su mang net đac trung boi cac giai đoan bien đoi quan trong sau hang trieu nam on đinh. Su tien hoa cua nhung sinh vat so khai nhat (vi du nhu vi khuan methanogen ky khi) bat đau qua trinh bang cach chuyen đoi hydro trong khi quyen thanh methan (4H2 + CO2 → CH4 + 2H2O). Quang hop anoxygen lam giam nong đo hydro va tang methan trong khi quyen bang cach chuyen đoi hydro sulfide thanh nuoc hoac cac hop chat luu huynh khac (vi du: 2H2S + CO2 + hv → CH2O + H2O + 2S). Nhung dang len men so khai cung lam tang muc đo methan trong khi quyen. Qua trinh chuyen đoi sang khi quyen voi đa phan la oxy (Đai oxy hoa) khong bat đau cho đen khoang 2,4–2,3 ty nam truoc, song qua trinh quang hop bat đau tu 0,3 đen 1 ty nam truoc.


= Buc xa: nhiet, nhiet đo va anh sang =
Sinh hoc su song hoat đong ben trong mot pham vi nhiet đo nhat đinh. Nhiet la mot dang nang luong đieu hoa nhiet đo. Nhiet anh huong đen toc đo phat trien, hoat đong, tap tinh va san luong so cap. Nhiet đo chu yeu phu thuoc vao toc đo buc xa Mat Troi. Su thay đoi theo chieu doc khong gian va vi đo cua nhiet đo tac đong lon đen khi hau va do đo anh huong đen phan bo đa dang sinh hoc va cac cap đo san luong so cap trong he sinh thai hoac khu sinh hoc khac nhau tren khap hanh tinh. Nhiet va nhiet đo lien quan mat thiet đen hoat đong trao đoi chat. Vi du, đong vat bien nhiet co nhiet đo co the đa phan đuoc đieu hoa va phu thuoc vao nhiet đo cua moi truong ben ngoai. Nguoc lai, đong vat mau nong đieu chinh nhiet đo co the ben trong chung bang cach su dung nang luong trao đoi chat.
Co mot moi quan he giua anh sang, san luong so cap va quy nang luong sinh thai. Anh sang mat troi la loi vao so cap cua nang luong vao cac he sinh thai cua hanh tinh. Anh sang gom co nang luong đien tu mang buoc song khac nhau. Nang luong buc xa tu Mat Troi tao ra nhiet, cung cap photon anh sang đuoc đo nhu nguon nang luong hoat đong trong cac phan ung hoa hoc cua su song, đong thoi đong vai tro la chat xuc tac gay đot bien gen. Thuc vat, tao va mot vai vi khuan hap thu anh sang va đong hoa nang luong thong qua quang hop. Nhung sinh vat co kha nang đong hoa nang luong bang quang hop hoac thong qua co đinh H2S vo co la nhung sinh vat tu duong. Sinh vat tu duong (chiu trach nhiem san luong so cap) đong hoa nang luong anh sang, roi nguon nang luong ay se đuoc luu tru bang trao đoi chat duoi dang the nang va dang lien ket enthalpy sinh hoa.


= Moi truong vat ly =


 Nuoc  Su khuech tan cua carbon dioxide va oxy o trong nuoc cham hon khoang 10.000 lan so voi trong khong khi. Khi đat bi ngap, chung nhanh chong bi mat oxy, tro nen thieu oxy (moi truong co nong đo O2 duoi 2 mg/lit) va sau cung la thieu khi hoan toan, noi ma vi khuan ki khi phat trien manh trong re. Nuoc cung tac đong đen cuong đo va thanh phan quang pho cua anh sang khi no phan xa lai mat nuoc va cac hat bi ngap nuoc. Thuc vat thuy sinh the hien nhieu tinh thich nghi ve hinh thai va sinh ly cho phep chung sinh ton, canh tranh va đa dang hoa trong nhung moi truong nay. Vi du, re va than cua chung chua khoang khong khi lon (mo khi) giup đieu chinh qua trinh van chuyen hieu qua cac loai khi (vi du CO2 va O2) đuoc su dung trong ho hap va quang hop. Thuc vat chiu man (cay chiu man) mang nhung net thich nghi chuyen biet bo sung, chang han nhu phat trien cac co quan đac biet đe loai bo muoi va đieu hoa ap suat tham thau nong đo muoi (NaCl) ben trong chung, đe song trong moi truong cua song, nuoc lo hoac đai duong. Vi sinh vat đat ki khi đat trong moi truong nuoc su dung nitrat, ion mangan, ion sat, sulfat, carbon dioxide va mot vai hop chat huu co; cac vi sinh vat khac la vi sinh vat ki khi tuy nghi va su dung oxy trong ho hap khi đat tro nen kho hon. Hoat đong cua vi sinh vat đat va tinh hoa hoc cua nuoc lam giam kha nang khu oxy hoa cua nuoc. Vi du, carbon dioxide bi khu thanh methan (CH4) boi vi khuan sinh methanogen. Sinh ly hoc cua ca cung thich nghi đac biet đe bu đap luong muoi trong moi truong thong qua đieu hoa ap suat tham thau. Mang cua chung tao thanh gradient đien hoa, qua đo lam trung gian giua bai tiet muoi trong nuoc man va hap thu trong nuoc ngot.


 Trong luc  Hinh dang va nang luong cua đat bi anh huong đang ke boi luc hap dan. Tren dien rong, su phan bo luc hap dan tren Trai Đat khong đeu va tac đong đen hinh dang va chuyen đong cua cac mang kien tao cung nhu anh huong đen nhung qua trinh đia mao nhu kien tao nui va xoi mon. Nhung luc nay chi phoi nhieu đac tinh đia vat ly va su phan bo cua cac khu sinh hoc tren Trai Đat. O quy mo sinh vat, luc hap dan mang đen tac nhan đinh huong cho su phat trien cua thuc vat va nam (huong trong luc), tac nhan đinh huong cho đong vat di cu va anh huong đen co sinh hoc va kich thuoc cua đong vat. Nhung đac điem sinh thai, chang han nhu phan bo sinh khoi o cay go trong luc phat trien co the gap loi co hoc do luc hap dan tac đong đen vi tri va cau truc cua canh va la. He thong tim mach cua đong vat thich nghi mat chuc nang đe vuot qua ap suat va luc hap dan thay đoi theo đac điem cua sinh vat (vi du: chieu cao, kich thuoc, hinh dang), tap tinh cua chung (vi du: lan, chay, bay) va sinh canh ( vi du: nuoc, sa mac nong, lanh nguyen lanh).


 Ap suat  Ap suat khi hau va tham thau đat ra nhung han che sinh ly len sinh vat, đac biet la nhung sinh vat bay va ho hap o đo cao lon hoac lan xuong đo sau cua đai duong. Nhung han che nay tac đong đen gioi han chieu doc cua he sinh thai trong sinh quyen, vi nhung sinh vat nhay cam ve mat sinh ly va thich nghi voi chenh lech ve ap suat khi quyen va ap suat tham thau cua nuoc. Vi du, nong đo oxy giam khi ap suat giam va la mot tac nhan han che len su song o noi co đo cao cao hon. Van chuyen nuoc cua thuc vat la mot qua trinh sinh ly sinh thai quan trong khac bi cac gradient ap suat tham thau anh huong. Ap suat nuoc o đo sau cua đai duong đoi hoi cac sinh vat phai thich nghi voi nhung đieu kien nay. Vi du, cac đong vat lan nhu ca voi, ca heo va hai cau thich nghi đac biet đe đoi pho voi nhung thay đoi ve am thanh do chenh lech ap suat nuoc. Nhung khac biet giua cac loai hagfish mang đen mot vi du khac ve tinh thich nghi voi ap suat bien sau nho chuyen thich nghi voi protein.


 Gio va nhieu loan  Luc nhieu loan trong khong khi va nuoc tac đong đen su phan bo, hinh thai va đong luc hoc cua moi truong va he sinh thai. O quy mo hanh tinh, cac he sinh thai bi anh huong boi nhung mo hinh luu thong trong gio mau dich toan cau. Nang luong gio va nhung luc nhieu loan ma no tao ra co the anh huong đen dang hinh nhiet, chat dinh duong va hoa sinh cua he sinh thai. Vi du, gio chay tren mat ho tao ra su nhieu loan, tron lan cot nuoc va anh huong đen dang hinh moi truong đe tao ra cac vung nhiet tuyen, tac đong đen cau truc cua ca, tao va nhung bo phan khac cua he sinh thai thuy sinh Toc đo gio va nhieu loan cung tac đong đen toc đo thoat hoi nuoc va quy nang luong o thuc vat va đong vat. Toc đo gio, nhiet đo va đo am co the thay đoi khi gio thoi qua cac đia hinh va đo cao khac nhau cua đat. Vi du, gio tay tiep xuc voi nhung ngon nui ven bien va nhung ngon nui sau trong đat lien cua Bac My đe tao ra vung khuat mua o cho ngon nui bi khuat gio. Khong khi no ra va hoi am ngung tu khi gio tang theo đo cao; đay đuoc goi la luc nang nui va co the gay ra luong mua. Qua trinh moi truong nay tao ra nhung phan chia khong gian trong đa dang sinh hoc, vi cac loai thich nghi voi đieu kien am uot hon bi han che pham vi o cac thung lung nui ven bien va khong the di cu qua cac he sinh thai xeric (vi du: Luu vuc Columbia o phia tay Bac My) đe xen ke voi cac chuoi chi em, tach biet voi cac he thong nui sau ben trong.


 Lua  Thuc vat chuyen đoi carbon dioxide thanh sinh khoi va thai khi oxy vao khi quyen. Khoang 350 trieu nam truoc (cuoi ky Devon), quang hop đa nang nong đo oxy trong khi quyen len hon 17%, cho phep su chay xay ra. Lua giai phong CO2 va chuyen đoi nhien lieu thanh tro va hac in. Lua la mot thong so sinh thai quan trong gay ra nhieu van đe lien quan đen khong che va ngan chan no. Trong khi van đe chay lien quan đen sinh thai va thuc vat đuoc cong nhan tu lau, Charles Cooper luu tam đen van đe chay rung lien quan đen sinh thai hoc cua dap tat va quan ly chay rung vao thap nien 1960.
Nguoi Bac My ban đia nam trong so nhung nguoi đau tien tac đong đen cac che đo chua chay bang cach khong che ngan chung lan rong gan nha ho hoac bang cach đot lua đe kich thich san xuat thuc pham tu thao moc va vat lieu lam ro ra. Lua tao ra tuoi he sinh thai hon tap va cau truc tan cay, đong thoi lam thay đoi nguon cung cap chat dinh duong cho đat va cau truc tan cay bi don sach, mo ra nhung o sinh thai moi đe hinh thanh cay non. Hau het he sinh thai đeu thich nghi voi cac chu ky chay tu nhien. Vi du, thuc vat đuoc trang bi nhieu tinh thich nghi đe đoi pho voi chay rung. Mot so loai (vi du nhu Pinus halepensis) khong the nay mam cho đen khi hat cua chung chiu đuoc lua hoac tiep xuc voi mot so hop chat tu khoi. Moi truong kich hoat hat giong nay mam đuoc goi la thuc vat no muon. Lua đong mot vai tro quan trong trong tinh ton luu va phuc hoi cua he sinh thai.


 Đat  Đat la lop tren cung cua khoang chat va bui huu co bao phu be mat hanh tinh. Đat la trung tam to chuc chinh cua hau het chuc nang he sinh thai, so huu tam quan trong đac biet trong khoa hoc nong nghiep va sinh thai hoc. Phan huy cac chat huu co chet (vi du nhu la tren nen rung) lam cho đat chua khoang vat va chat dinh duong cung cap cho san xuat cay trong. Toan bo he sinh thai đat cua hanh tinh đuoc goi la đia quyen, noi mot luong lon sinh khoi đa dang sinh hoc cua Trai Đat to chuc thanh cac bac dinh duong. Vi du, đong vat khong xuong song an va xe nho nhung chiec la lon hon, tao ra nhung manh la nho hon cho cac sinh vat be hon trong chuoi thuc an. Noi chung, nhung sinh vat nay la sinh vat an mun ba giup đieu phoi su hinh thanh đat. Re cay, nam, vi khuan, giun, kien, bo canh cung, ret, nhen, đong vat co vu, chim, bo sat, luong cu va cac sinh vat it quen thuoc khac đeu hoat đong đe tao ra luoi su song dinh duong trong he sinh thai đat. Đat hinh thanh cac kieu hinh hon hop, trong đo chat vo co bi boc vao sinh ly hoc cua ca mot quan xa. Khi sinh vat kiem an va di cu qua đat, chung chiem cho cua nhung vat chat ay, qua trinh sinh thai đuoc goi la xao tron sinh hoc. Nho đo ma đat đuoc thong khi va kich thich phat trien va san xuat di duong. Nhung vi sinh vat đat bi chiu anh huong va đuoc chuyen ve đong luc dinh duong cua he sinh thai. Khong co truc nhan qua duy nhat nao co the phan biet đuoc đe tach he thong sinh hoc khoi cac he thong đia mao trong đat. Cac nghien cuu co sinh thai hoc cua đat đat nguon goc cua xao tron sinh hoc vao thoi điem truoc ky Cambri. Nhung su kien khac, chang han nhu cay go tien hoa va đat xam lan trong ky Devon đong mot vai tro quan trong trong su phat trien so khai cua thuyet dinh duong sinh thai trong đat.


 Sinh đia hoa hoc va khi hau  Cac nha sinh thai hoc nghien cuu va đo quy dinh duong đe nam ro cach đieu tiet, luu chuyen va tai che thong qua moi truong. Nghien cuu nay đa dan đen hieu biet rang co phan hoi toan cau giua he sinh thai va nhung thong so vat ly cua hanh tinh nay, gom co khoang chat, đat, đo pH, ion, nuoc va khi quyen. 6 nguyen to chinh (hydro, carbon, nito, oxy, luu huynh va phosphor; viet tat la H, C, N, O, S va P) hinh thanh cau tao cua tat ca cac đai phan tu sinh hoc va tham gia vao cac qua trinh đia hoa cua Trai Đat. Tu quy mo sinh hoc nho nhat, tac đong hop the cua hang ty tren hang ty qua trinh sinh thai mo rong ra roi sau cung đieu phoi cac chu trinh sinh đia hoa cua Trai đat. Viec nam đuoc moi quan he va chu ky trung gian giua nhung yeu to nay va con đuong sinh thai cua chung mang y nghia quan trong đoi voi von hieu biet hoa sinh toan cau.
Sinh thai cua quy carbon toan cau lay mot vi du ve moi lien he giua đa dang sinh hoc va đia hoa sinh hoc. Nguoi ta uoc tinh rang cac đai duong tren Trai Đat chua 40.000 gigaton (Gt) carbon, tham thuc vat va đat chua 2070 Gt va luong khi thai tu nhien lieu hoa thach la 6,3 Gt carbon moi nam. Đa co nhung cuoc tai cau truc lon o quy carbon toan cau nay trong lich su Trai Đat, đuoc đieu chinh o muc đo lon boi sinh thai cua vung đat. Vi du, thong qua phun trao nui lua giua the Eocene, qua trinh oxy hoa khi methan đuoc cat tru trong vung đat ngap nuoc, con khi o đay bien lam tang nong đo CO2 (carbon dioxide) trong khi quyen len muc cao toi 3500 ppm.
Trong the Oligocen, tu 25 đen 32 trieu nam truoc, đa co mot cuoc tai cau truc đang ke khac cua chu trinh carbon toan cau khi co phat trien mot co che quang hop moi la quang hop C4 va mo rong pham vi cua chung. Con đuong moi nay đa phat trien nham đap ung sut giam nong đo CO2 trong khi quyen xuong duoi muc 550 ppm. Đo phong phu va phan bo đa dang sinh hoc tuong đoi lam thay đoi đong luc giua sinh vat va moi truong cua chung, đe cac he sinh thai co the vua la nguyen nhan vua la ket qua lien quan đen bien đoi khi hau. Nhung thay đoi do con nguoi đieu khien đoi voi he sinh thai cua hanh tinh (vi du: xao tron, mat đa dang sinh hoc, nong nghiep) gop phan lam tang muc khi nha kinh trong khi quyen. Bien đoi chu trinh carbon toan cau trong the ky toi đuoc du đoan se lam tang nhiet đo hanh tinh, dan đen nhung bien đong thoi tiet khac nghiet hon, thay đoi phan bo cua cac loai va tang ty le tuyet chung. Tac đong cua am len toan cau đa đuoc ghi nhan trong cac song bang tan chay, cac chom bang tren nui tan chay va muc nuoc bien dang cao. Do đo, su phan bo cua cac loai đang thay đoi doc theo bo song va o nhung khu vuc luc đia ma cac mo hinh di cu va noi thu sinh đe đang doi theo nhung thay đoi khap noi cua khi hau. Nhung mang bang vinh cuu lon cung đang tan chay đe tao ra mot buc kham moi gom cac khu vuc ngap lut co toc đo hoat đong phan huy đat tang len, lam tang luong khi thai methan (CH4). Hien co moi lo ngai ve tang khi methan cua khi quyen trong boi canh chu trinh carbon toan cau, boi vi methan la mot khi nha kinh hap thu buc xa song dai hieu qua gap 23 lan so voi CO2 tren thang thoi gian 100 nam. Do đo, co mot moi lien he giua am len toan cau, phan huy va ho hap trong đat va vung đat ngap nuoc tao ra nhung phan hoi khi hau đang ke va lam thay đoi cac chu trinh sinh đia hoa tren toan cau.


Lich su = Giai đoan so khai =

Sinh thai hoc co mot nguon goc phuc tap, phan lon la do ban chat lien nganh hoc thuat cua bo mon. Cac triet gia thoi Hy Lap co đai nhu Hippocrates va Aristotle la hai trong so nhung nguoi đau tien ghi chep lai nhung quan sat ve lich su tu nhien. Tuy nhien, ho nhin su song qua lang kinh ban chat luan, noi cac loai đuoc khai niem hoa la nhung vat tinh khong đoi, trong khi cac thu đuoc xem la mot loai loai duy tam khac thuong. Quan điem nay đoi lap voi von hieu biet hien đai cua hoc thuyet sinh thai, noi cac thu đuoc xem la hien tuong quan tam thuc te va co mot vai tro trong nguon goc cua tinh thich nghi theo phuong phap chon loc tu nhien. Nhung quan niem so khai ve sinh thai hoc, chang han nhu tinh can bang va đieu tiet trong tu nhien co the truy dau ve Herodotus (mat khoang nam 425 TCN), nguoi mieu ta mot trong nhung nguyen nhan ra đoi som nhat cua quan he ho tro trong phan quan sat cua minh ve "nha khoa tu nhien". Ong luu y ca sau song Nin khi phoi nang se mo mieng chung đe chim re tiep can an toan va moi đia ra ngoai, cap dinh duong cho chim re va ve sinh đuong mieng cho con ca sau. Aristotle la nguoi co tac đong đau len su phat trien mat triet hoc cua mon sinh thai hoc. Ong va nguoi hoc tro Theophrastus đa tien hanh nhung quan sat dien rong ve su di cu cua đong vat va thuc vat, đia sinh hoc, sinh ly hoc va tap tinh cua chung, ngoai ra con đua ra mot nhan đinh tuong tu khai niem hien đai ve o sinh thai.

Nhung khai niem he sinh thai nhu chuoi thuc an, đieu chinh quan the va nang suat lan đau đuoc phat hien vao nhung nam 1700 thong qua cac cong trinh xuat ban cua nha hien vi hoc Antoni van Leeuwenhoek (1632–1723) va nha thuc vat hoc Richard Bradley (1688?–1732). Nha đia sinh hoc Alexander von Humboldt (1769–1859) la nguoi tien phong đau trong tu duy sinh thai hoc va nam trong so nhung nguoi đau tien nhan ra cac gradient sinh thai, noi cac loai bi thay the hoac thay đoi doc theo gradient moi truong, chang han nhu mot cap tinh trang hinh thanh doc theo su tang đo cao. Humboldt lay cam hung tu Isaac Newton đe ma phat trien mot dang "vat ly tren can". Theo phuong thuc cua Newton, ong đua mot phep đo chinh xac cua khoa hoc vao lich su tu nhien va tham chi am chi cac khai niem la nhung nen tang cua luat sinh thai hoc hien đai dua theo moi quan he loai-voi-khu-vuc. Cac nha lich su tu nhien hoc nhu Humboldt, James Hutton va Jean-Baptiste Lamarck (cung mot so nguoi khac) la nhung nguoi đat nen mong cho nganh khoa hoc sinh thai hien đai. Thuat ngu "sinh thai hoc" (tieng Anh: ecology, tieng Đuc: Oekologie, Okologie) đuoc trinh bay boi Ernst Haeckel trong cuon sach Generelle Morphologie der Organismen (1866) cua ong. Haeckel la mot nghe si, nha van, nha đong vat hoc va nua sau cuoc đoi la mot vi giao su cua nganh giai phau so sanh.
Đa xuat hien nhung luong y kien khac nhau ve viec ai moi la nguoi đat nen mong cho ly thuyet sinh thai hien đai. Mot so nguoi cho rang đinh nghia cua Haeckel la moc khoi đau; mot so nguoi lai cho rang đo la Eugenius Warming voi cong trinh Oecology of Plants: An Introduction to the Study of Plant Communities (1895), hay nhung nguyen tac ve to chuc tu nhien cua Carl Linnaeus ra đoi vao đau the ky 18. Linnaeus la nguoi lap nen nhanh đau tien ma ong goi la to chuc tu nhien. Nhung cong trinh cua ong đa gay anh huong toi Charles Darwin, nguoi su dung cum tu co cau hoac to chuc tu nhien cua Linnaeus trong cuon Nguon goc cac loai. Linnaeus la nguoi đau tien trinh bay can bang sinh thai duoi dang mot gia thuyet co the kiem chung. Haeckel (nguoi nguong mo tac pham cua Darwin) đa đinh nghia sinh thai lien he toi to chuc tu nhien, lam mot so nguoi đat cau hoi rang lieu sinh thai va to chuc tu nhien co đong nghia voi nhau hay khong.

Tu Aristotle đen Darwin, the gioi tu nhien chu yeu đuoc coi la tinh va khong đoi. Truoc khi Nguon goc cac loai ra đoi, co rat it đanh gia hoac hieu biet ve cac moi quan he đong luc va ho sinh giua cac sinh vat, tinh thich nghi va moi truong cua chung. Mot ngoai le la an pham ra đoi nam 1789 co nhan đe Natural History of Selborne cua Gilbert White (1720–1793), đuoc mot so nguoi xem la mot trong nhung van ban ra đoi som nhat ve sinh thai hoc. Trong khi Charles Darwin chu yeu đuoc chu y vi luan thuyet ve tien hoa, ong la mot trong nhung nguoi đat nen mong cho sinh thai hoc đat, va ghi chep thi nghiem sinh thai đau tien trong Nguon goc cac loai. Thuyet tien hoa đa thay đoi cach ma cac nha nghien cuu tiep can voi bo mon khoa hoc sinh thai.


= 1900–nay =
Sinh thai hoc hien đai la mot nganh khoa hoc non tre, lan đau tien thu hut đuoc su chu y đang ke cua gioi khoa hoc vao cuoi the ky 19 (cung khoang thoi gian ma cac nghien cuu ve tien hoa đang thu hut đuoc su quan tam cua gioi khoa hoc). Nha khoa hoc Ellen Swallow Richards đa su dung thuat ngu "oekology" (sau đoi thanh kinh te tai gia) o My vao đau nam 1892.
Vao đau the ky 20, sinh thai hoc chuyen đoi tu dang lich su tu nhien mang tinh sieu hinh hon sang mot dang lich su tu nhien khoa hoc thien ve tinh phan tich hon. Frederic Clements đa xuat ban cuon sach sinh thai hoc đau tien cua My vao nam 1905, trong đo trinh bay y tuong ve quan xa thuc vat nhu mot sieu sinh vat. An pham nay la nguyen nhan no ra mot cuoc tranh luan giua chinh the luan sinh thai va chu nghia ca nhan keo dai cho đen nhung nam 1970. Khai niem sieu sinh vat cua Clements đe xuat rang he sinh thai phat trien thong qua cac giai đoan phat trien chuyen tiep đeu đan va ro rang, tuong tu nhu cac giai đoan phat trien cua mot sinh vat. Mo hinh cua Clements đa Henry Gleason thach thuc, ong nay tuyen bo rang cac quan xa sinh thai phat trien tu lien ket ngau nhien va đoc nhat cua nhung sinh vat rieng le. Su thay đoi nhan thuc nay đua trong tam tro lai lich su su song cua sinh vat rieng le va cach no lien quan đen su phat trien cua cac quan hop xa.
Thuyet sieu sinh vat cua Clements la mot ung dung trai rong qua muc cua mot dang duy tam trong chinh the luan. Thuat ngu "chinh the luan" đuoc Jan Christiaan Smuts (mot vi tuong nguoi Nam Phi va la nhan vat lich su phan cuc) đat ra vao nam 1926, nguoi nay đuoc truyen cam hung tu khai niem sieu to chuc cua Clements. Cung trong khoang thoi gian ay, Charles Elton đi tien phong trong khai niem ve chuoi thuc an trong cuon sach kinh đien Animal Ecology cua ong. Elton xac đinh moi quan he sinh thai bang cach su dung nhung khai niem ve chuoi thuc an, chu ky va kich co thuc an, đong thoi mo ta cac moi quan he bang so giua nhung nhom chuc nang khac nhau va đo phong phu tuong đoi cua chung. 'Chu ky thuc an' cua Elton bi thay the bang 'luoi thuc an' trong mot van ban sinh thai ra đoi sau nay. Alfred J. Lotka cung đua vao nhieu khai niem ly thuyet đe ap dung cac nguyen ly nhiet đong luc hoc vao sinh thai hoc.
Nam 1942, Raymond Lindeman viet mot bai bao mang tinh buoc ngoat ve đong luc hoc dinh duong cua sinh thai hoc, bai bao nay đa đuoc xuat ban sau khi ong qua đoi vi luc đau no bi tu choi vi su nhan manh ve mat ly thuyet. Đong luc hoc dinh duong đa tro thanh nen tang cho phan lon cong trinh theo doi dong chay nang luong va vat chat thong qua cac he sinh thai. Robert MacArthur thi đe xuat thuyet toan hoc, cac phep du đoan va thu nghiem trong sinh thai hoc vao thap nien 1950, qua đo truyen cam hung cho mot truong phai đang tai sinh cua cac nha sinh thai toan ly thuyet. Sinh thai hoc cung phat trien thong qua nhung đong gop tu cac quoc gia khac, gom Vladimir Vernadsky cua Nga va viec ong sang lap khai niem sinh quyen vao thap nien 1920, con Imanishi Kinji cua Nhat Ban cung cac khai niem ve su hai hoa trong tu nhien va phan chia sinh canh cua minh vao thap nien 1950. Su cong nhan cua gioi khoa hoc voi nhung đong gop cho sinh thai hoc tu cac nen van hoa khong noi tieng Anh von bi can tro boi rao can ngon ngu va dich thuat.

Sinh thai hoc thu hut su quan tam lon trong gioi khoa hoc va quan chung trong phong trao moi truong o thap nien 1960–1970. Co mot moi quan he lich su va khoa hoc ben chat giua sinh thai hoc, quan ly va bao ve moi truong. Viec chu trong mat lich su va cac bai viet khoa hoc tu nhien đay chat tho ung ho bao ve nhung noi hoang da cua cac nha sinh thai hoc noi tieng trong lich su sinh hoc bao ton, chang han nhu Aldo Leopold va Arthur Tansley; nhung bai viet ke tren bi xem la rat khac so voi cac trung tam đo thi, đuoc cho la noi tap trung o nhiem va suy thoai moi truong. Palamar (2008) luu y mot cai bong bi lu mo boi chu nghia moi truong đai chung cua nhung nguoi phu nu tien phong vao đau nhung nam 1900, ho đa đau tranh cho sinh thai suc khoe đo thi (khi ay đuoc goi la cai thien đieu kien sinh song) va mang lai nhung thay đoi ve luat moi truong. Nhung phu nu nhu Ellen Swallow Richards va Julia Lathrop cung nhieu nguoi nguoi khac la nhung tien nhiem cua cac phong trao moi truong pho bien hon sau thap nien 1950.
Nam 1962, cuon sach Mua xuan vang lang cua nha sinh vat hoc va sinh thai bien Rachel Carson đa co đong cho phong trao bao ve moi truong bang cach canh bao cong chung ve thuoc tru sau đoc hai, chang han nhu DDT, tich tru sinh hoc trong moi truong. Carson su dung nganh khoa hoc sinh thai đe lien ket viec phat thai cac chat đoc trong moi truong voi suc khoe con nguoi va he sinh thai. Ke tu đo, cac nha sinh thai hoc đa lam viec đe ket noi su hieu biet cua ho ve van đe cac he sinh thai tren hanh tinh bi xuong cap voi chinh sach moi truong, luat phap, phuc hoi va quan ly tai nguyen thien nhien.


Xem them Ghi chu Chu thich Đoc them Trung Tang, Vu. Co so Sinh thai hoc. Ha Noi: Nha xuat ban Giao duc Viet Nam.


Lien ket ngoai "Ecology" [Sinh thai hoc] (bang tieng Anh). Bach khoa toan thu triet hoc Stanford. ngay 23 thang 12 nam 2005. Truy cap ngay 17 thang 4 nam 2023.
"Ecology" [Sinh thai hoc]. Knowledge Project [Du an kien thuc] (bang tieng Anh). Nature. Truy cap ngay 17 thang 4 nam 2023.