何謂生態學
生態學是在研究自然界的構造和功能的一門科學。由此定義，我們可以發現到，生態學的研究可以分為兩個層次：生態學家在瞭解自然界的過程中，首先要知道的，就是自然環境究竟有什麼動物和植物，以及地區在無機該的環境因子，究竟有什麼特色！上面所提到的都是屬於構造的層次。功能部份的探討則在於瞭解生物和環境以及生物與生物相互之間作用的關係。例如為何某些生物只能夠生存在某一個特殊的環境裏面？為何這些生物能夠同時生存於同一個時間及空間裏面？為何在任何一個自然環境裏，我們都很少看到有某一種生物，牠的數量特別多？生物間相生相剋的情形究竟如何維持？牠們的這種關係是不是會隨看時間的改變而發生變化呢？
要瞭解到生物和生物之間的關係，可以從生物處在一自然環境中「食」與「被食」的關係看手，亦即瞭解一個生態系的食物鏈或者是食物網。藉看綠色的植物，使得太陽能可以源源不斷地傳入整個水稻田生態系，使生態系內的各種功能得以繼續進行。
在任一自然生態系中，自然平衡的維持，簡單而言，就是每種生物的族群數目在自然情況下，大致可以維持一定；個體數量上不會有大的變化。除了上述相生相剋的自然平衡因素外，因為任一地區，所包含的各種資源或食物都一定；因此在有限的空間及有限的資源之下，某一地區，所能供養的某種生物的數目是一定的。這即是所謂〝負荷量〞的問題。因此可以推想得到，台灣所能供養的人口總數也會一定，我們不能讓人囗毫無限制的繼續增長下去。
生態系統中的生物群落
（1）生產者
包括所有能進行光合作用的綠色植物以及光能自養型微生物和化能自養型微生物。生產者是生態系統中最活躍的因素。綠色植物具有葉綠素，能利用太陽輻射能，通過光合作用，把吸收來的二氧化碳、水和無機鹽類製造成初級產品----碳水化合物，並同時將太陽能以化學能的形式固定、儲藏在碳水化合物中，碳水化合物可進一步合成轉化為脂肪、蛋白質等其它有機物，這些有機物便成為地球上一切生物（包括人類在內）賴以生存的食物來源。
除綠色植物外，化能自養型微生物和光能自養型微生物也能分別利用化學能和太陽能合成有機物，如氮化細菌能將氨氧化成亞硝酸和硝酸，並利用這一氧化過程中產生的能量把二氧化碳和水合成為碳水化合物。
生產者在生態系統中的作用主要是生產各種有機物，一方面供自身生長發育所需，一方面為其他生物提供食物來源。
（2）消費者
主要指動物而言。消費者均屬於異養生物，即只能依賴生產者生產的有機物來維持自己的生命活動。其中，以植物的葉、枝、果實及凋落物為食的叫草食性動物（又稱一級消費者），如陸地生態系統中的蝗蟲、野兔、梅花鹿、牛、馬、羊等，淡水生態系統中的浮游動物、螺螄、蝦等；以草食性動物（一級消費者）為食的叫肉食性動物，屬於二級消費者或一級肉食者，如狐狸、黃鼠狼、青蛙；以二級消費者為食的叫三級消費者或二級肉食者，如老鷹、金錢豹、獅子等。依此類推。
消費者在生態系統中的作用，一是物質與能量的傳遞作用，如在草原生態系統中，野兔就起著把青草中的有機物和儲存在有機物中的能量傳遞給肉食性動物的作用；二是物質的再生產，如草食性動物山羊可以把草本植物的植物性蛋白通過再生產轉變成動物性蛋白。
（3）分解者
主要指細菌、真菌等微生物，也包括一些小型動物。細菌和真菌能分泌消化，把動植物殘體中的有機物變成可溶狀態，然後加以吸收。通過這一消化過程，有機物被分解成無機養分，返回到環境之中。一些土壤中的小型動物，如線蟲、蚯蚓、蜈蚣等，在動植物殘體分解過程中也起著重要作用，它們與細菌、真菌共同活動，加速了生物殘體的分解與轉化。
在生態系統中，分解者是重要的生物群之一，其數量之多十分驚人。據估算，在農田生態系統中的細菌重量，平均每公頃有500公斤以上，至於細菌總個數則是一個天文數字！
分解者在生態系統中的作用，在於把生產者和消費者的殘體分解成簡單的物質，再供給生產者需要，以保証生態系統的物質循環。
2.無生命成分
生態系統中的無生命成分包括生物代謝的能源----太陽輻射，生物代謝材料----二氧化碳、水、氧、氮、無機鹽、有機質等，溫度、壓力等物理條件。無生命成分在生態系統中的作用，一方面是為各種生物提供必要的生存環境，另一方面是為各種生物提供生長發育所必需的營養元素。
生命成分和無生命成分在同一個時間和空間中，共同構成一個有機的統一體，在這個有機整體中，能量和物質在不斷地流動，並在一定條件下保持著相對平衡。
當然，不同類型生態系統其具體的組成成分各不相同。例如，陸生生態系統中生產者是各種陸生植物，消費者是各種陸生動物，分解者主要是土壤微生物；而水生生態系統中生產者是各種浮游植物和水生植物，包括沉水植物、浮水植物、挺水植物，消費者是各種水生動物，包括浮游動物和底棲動物，分解者則是各種水生微生物。不同類型生態系統的無生命成分，也存在較大的差異。
生物的關係
大自然中存有各種不同的生物，它們大部分不會是獨個兒生活的，因此多樣化的生物彼此之間是有著相關的關係。其實對生物多樣化產生影響並不只是外在環境，而生物與生物之間關係也有決定性的影響。生物與生物的影響並非單純地只影響其中某種生物，在這巨大的食物網中，任何一樣生物數量增加減少，都對食物網中其他生物有著深遠的影響。但由於此等復雜關係源自一些基本單對單生物關係所影響，故此以下所提出關係皆由兩種生物的關係作基礎。
在眾多關係中最易使人理解的分法為非共生關係和共生關係。非共生關係即兩者並非正接地一起生活，但對於對方是有所關係的。這關係細分下可分為中立關係，競爭關係和捕獵關係。中立關係即兩者雖在同一環境下生活，但卻對對方是沒有影響的關係。而競爭關係即兩種生物在同一生活環境下為某種同種需要的資源而互相競爭的關係。然而在這種關係下，對方存在對於自己有深遠影響，而且在競爭中大家的利益也因而減少。而競爭關係可分為同類競爭和非同類競爭。而當中同類競爭中，對兩者影響最為嚴重。這全因同類中對於所需資源可謂大同小異，甚至連配偶也得競爭，故此競爭難免比非同類更為嚴重。
捕獵者與獵物:
最後的非共生關係為捕獵關係。顧名思義，這關係中的兩類生物分別飾演捕獵者和獵物。捕獵者當然會想盡辦法捕捉獵物，而獵物則盡力逃避。但他們關係非常微妙，當獵物數目上升時，捕獵者的數目也隨之而上升，但這會使大量獵物被殺，數目因而下降而滅絕。而捕獵者也可能因缺少這食物來源而一起滅絕。在這關係中捕獵者得到利益而獵物則受害，但一種捕獵者並非只有一種特定的獵物，而是有多種的獵物作食物來源。由此可見，競爭太大，捕獵者數目過多會促使生物多樣化減少。
片利共生:
而共生關係中可分為片利共生，互利共生和寄生關係。在片利共生關係中，其中一方是得到利益的，而另一方則既無得益，亦無損害，稱為寄主。
寄生:
寄生動物大多為體外共生，和寄主的關係並非永久性的，所得到的利益大多是受到保護，支持，缺少寄主也能繼續生存下去。
寄生關係即寄生物需倚靠寄主提供的營養，故此在這種關係中，寄主通常受到損失，而寄生物則得到利益。這種關係亦可分成非必要寄生及必要寄生。
互利共生:
互利共生即雙方在共生環境下大家亦有所得益，而且這種關係是永久性的，若缺少了對方，別的也不能可靠的獨自生存下去。
由以上種種關係可見，一種生物的存在與否對其他生物有重大關連，可能使其他的捕獵者缺少食物而餓死，或共生生物死亡，引起連鎖反應，使生物多樣化減少。