Ekosistem kavramı, bir biyotopla orada yaşayan biyosfer unsurlarının (organizmalar) etkileşiminden oluşur.

Ekosistemlerde enerji akışı ve madde döngüsü temel mekanizmalardır.



Güneş ışınımı ekosistemdeki temel enerji kaynağıdır. Bitkiler fotosentezle bu enerjiyi kimyasal enerjiye (glikoz) çevirir.

Net birim zaman başına enerji birikimi birincil üretim (GPP) olarak adlandırılır; bu enerjinin bir kısmı solunum (R) ile harcanır, kalan kısmı ise net birincil üretim (NPP) olur: NPP = GPP - R.



Birincil tüketiciler (herbivörler) bitkileri, ikincil tüketiciler (karnivorlar) diğer hayvanları, üçüncül tüketiciler ise daha yüksek düzeyden besinleri tüketir.

Her bir grup arasındaki enerji transferi yaklaşık %10 oranında olup, bu enerji kaybı nedeniyle besin zinciri genellikle 4‑5 tropaik seviyesinden uzatılmaz.



Madeni maddelerin döngüsü (örnek: karbon döngüsü, azot döngüsü) ekosistemdeki canlılar arasında sürekli gerçekleşir.

- Fotosentez → solunum → çürüme → CO₂ atmosfere döner.

- Uçucu azot bileşikleri → protein sentezi → hayvanlar → ölüm → çürüme → amonyak → nitrifikasyon → nitrat → bitkiler.



Ekosistemlerde enerji ve madde dönüşümleri biyokütle (biomass) üzerinde yansıtılır; birincil üretim (NPP) büyük ölçüde ekosistemin sağlık ve üretkenliğini belirler.

Sık sorulan soru: “Bir ekosistemin enerji akışı nasıl görselleştirilir?” Cevap: enerji piramidi ile; her seviyede enerji miktarı %10 oranında azalır.