Ekologická analýza CO2 v ekosystému
Systémová ekologie je interdisciplinární obor ekologie, který zaujímá holistický přístup ke studiu ekologických systémů, zejména ekosystémů.[citace nutná] Systémovou ekologii lze chápat jako aplikaci obecné teorie systémů do ekologie. Ústředním prvkem systémového přístupu k ekologii je myšlenka, že ekosystém je komplexní systém vykazující emergentní vlastnosti. Systémová ekologie se zaměřuje na interakce a transakce uvnitř a mezi biologickými a ekologickými systémy a zabývá se zejména způsobem, jakým může být fungování ekosystémů ovlivněno lidskými zásahy. Využívá a rozšiřuje pojmy z termodynamiky a rozvíjí další makroskopické popisy komplexních systémů.
Systémová ekologie hledá holistický pohled na interakce a transakce v rámci biologických a ekologických systémů a mezi nimi. Systémoví ekologové si uvědomují, že funkce každého ekosystému může být ovlivněna lidskou ekonomií v zásadních ohledech. Učinili proto další transdisciplinární krok tím, že zahrnuli ekonomii do úvah o ekologicko-ekonomických systémech. Slovy R.L. Kitchinga:
Jako způsob vědeckého bádání je ústředním rysem Systémové ekologie obecná aplikace principů energetiky na všechny systémy v jakémkoli měřítku. Zřejmě nejpozoruhodnějším zastáncem tohoto názoru byl Howard T. Odum – někdy považovaný za otce ekosystémové ekologie. V tomto přístupu představují principy energetiky principy ekosystémů. Uspořádání formální analogií z jednoho systému do druhého umožňuje Systémovému ekologovi vidět principy fungující analogicky přes hranice systémového měřítka. H.T. Odum běžně používal jazyk Energetických systémů jako nástroj pro tvorbu systémových diagramů a vývojových diagramů.
Čtvrtý z těchto principů, princip maximální energetické účinnosti, zaujímá ústřední místo v analýze a syntéze ekologických systémů. Čtvrtý princip naznačuje, že evolučně nejvýhodnější funkce systému nastává, když zatížení prostředí odpovídá vnitřnímu odporu systému. Čím dále je zatížení prostředí od vyrovnání vnitřního odporu, tím dále se systém vzdaluje svému udržitelnému ustálenému stavu. Proto se ekolog systémů zabývá úkolem vyrovnání odporu a impedance v ekologickém inženýrství, stejně jako by to udělal elektronický inženýr.
Souhrn vztahů v ekologii systémů
Obrázek vpravo je souhrnem vztahů mezi skladovacím množstvím Q, silami X, N a odtoky J, odporem R, vodivostí L, časovými konstantami T a převodními koeficienty k ekosystémového metabolismu. Přenosový koeficient „k“ je také znám jako metabolická konstanta.
Hluboká ekologie je ekologická teorie definovaná Arnem Naessem, norským filozofem, gandhianským učencem a ekologickým aktivistou. Tvrdí, že převládající přístup k řízení životního prostředí je antropocentrický a že přírodní prostředí je nejen „složitější, než si představujeme, ale je i složitější, než si dokážeme představit“. Naess formuloval hlubokou ekologii v roce 1973 na ekologické konferenci v Budapešti.
Joanna Macy, John Seed a další rozvinuli Naessovu tezi do větve, kterou nazvali zážitková hluboká ekologie. Jejich úsilí bylo motivováno potřebou, kterou vnímali pro rozvoj „ekologického já“, které pohlíží na lidské ego jako na integrovanou součást živého systému, který zahrnuje jednotlivce. Snažili se překonat altruismus hlubším vlastním zájmem založeným na biosférické rovnosti mimo lidský šovinismus.
Inženýrství a řízení zemských systémů
Inženýrství a řízení pozemských systémů (ESEM) je disciplína, která se používá k analýze, navrhování, inženýrství a řízení komplexních environmentálních systémů. Zahrnuje širokou škálu oborových oblastí včetně antropologie, inženýrství, environmentálních věd, etiky a filozofie. ESEM ve svém jádru usiluje o „racionální navrhování a řízení propojených systémů člověka a přírody vysoce integrovaným a etickým způsobem“.
Ekologická energetika je kvantitativní studium toku energie ekologickými systémy. Jejím cílem je odhalit principy, které popisují sklon takových energetických toků přes trofické neboli „energetické využití“ úrovní ekologických sítí. V systémové ekologii jsou principy ekosystémových energetických toků neboli „ekosystémové zákony“ (tj. principy ekologické energetiky) považovány za formálně analogické principům energetiky.
Ekologické humanitní vědy mají za cíl překlenout rozdíly mezi vědami a humanitními vědami a mezi západními, východními a domorodými způsoby poznávání přírody. Ekologické humanitní vědy se podobně jako ekocentrická politická teorie vyznačují ontologií konektivity a závazkem ke dvěma základním axiomům vztahujícím se k potřebě podřídit se ekologickým zákonům a chápat lidstvo jako součást většího živého systému.
Plošinový les ve White Mountains, New Hampshire (USA)
Ekologie ekosystémů je integrované studium biotických a abiotických složek ekosystémů a jejich interakcí v rámci ekosystému. Tato věda zkoumá, jak ekosystémy fungují, a dává to do souvislosti s jejich složkami, jako jsou chemikálie, podloží, půda, rostliny a živočichové. Ekologie ekosystémů zkoumá fyzikální a biologickou strukturu a zkoumá, jak tyto charakteristiky ekosystémů interagují.
Vztah mezi systémovou ekologií a ekosystémovou ekologií je složitý. Velkou část systémové ekologie lze považovat za podmnožinu ekosystémové ekologie. Ekosystémová ekologie také využívá metody, které mají jen málo společného s holistickým přístupem systémové ekologie. Systémová ekologie však aktivněji zvažuje vnější vlivy, jako je ekonomie, které obvykle spadají mimo hranice ekosystémové ekologie. Zatímco ekosystémovou ekologii lze definovat jako vědecké studium ekosystémů, systémová ekologie je spíše zvláštní přístup ke studiu ekologických systémů a jevů, které na tyto systémy působí.