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少在一段时间内，当水的供应短缺时，光合作用控制的某些形式必定启用。植物对这种的困境具有大量的对策回应。
光合作用的测量：光合作用速率是总速率的测量，即植物捕获的辐射能，并把它固定到碳的化合物中。光合作用净同化是同化量和呼吸的丢失量之差。因此，净同化在黑暗中是负值，并随PRA增加而增长。在光合作用的同化量等于呼吸消耗量时的PRA强度，称为补偿点（compensation point）。
G1 资源与循环
要 点
营养物资源：群落以形形色色的方式获得和损失营养物。机械风化、化学腐蚀，特别是碳酸化作用，都是重要的过程。矿物质在水中的简单溶解也使营养物从岩石和土壤中获得成为可能。在水流中水可能携带着营养物，给下流地区提供一个重要的资源。大气也提供营养物，特别是二氧化碳和氮。大气中其他营养物可能以湿降落（雨，雪和雾）和干降落（干燥期间的颗粒沉淀物）的方式回到群落。
陆地群落营养物预算：有机体吸收的特定营养物微粒可连续地循环，直到营养物最终损失，这里通过许多过程中的任一个过程把营养物从系统中除去。营养物释放可直接到达空气或通过细菌作用（如甲烷）。对于许多元素来说，最重要的丢失途径是在水流中。营养物损失的其他途径包括火灾、庄稼的收获和森林砍伐。
水生群落营养物预算：水生系统从小流中得到它们所需的大量营养物。在具有流出口的溪流、河流和湖泊中，水流出是个重要因素。通常，无机营养物置换阶段与营养物固定在循环生物量中的时期是交替进行的。浮游生物在湖泊中的营养物循环中起关键作用。海洋含有温暖的表层水，生活着大多数的植物，还有冷的深层水（占总水容量的90%）。表层水的营养物来源于两方面：（i）深层水的上涌流（组成营养物预算的95%以上），（ii）河流的输入。
地球化学：地球上的化学元素库存在于各种圈导（compartments）中：在岩石（岩圈）和土壤水、溪流、湖泊或海洋（可组合构成水圈）中。在上述情况下，化学元素以无机形式存在。同时，生命有机体和已死亡及腐烂的有机物质是在含有有机元素的圈层里。研究在这些区域内发生的化学过程和圈层间元素的流动
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（通过生物过程产生了功能性的改变和影响），称为生物地球化学。
全球生物地化循环：陆地植物利用空气中CO2作为光合作用的碳源，而水生植物使用溶解的碳酸化合物（水圈的碳）。呼吸作用把固定在光合产物中的碳，再释放到气圈和水圈的碳圈层中。在全球氮循环中，气相是占优势的，其中，氮的固定和微生物的脱氮作用特别重要。磷主要储存在土壤水、河流、湖泊、岩石和海洋沉淀物中，而硫储存在大气和岩石的组分中。
G2植物与消费者
要 点
群落中物质的命运：生命物质的主要基本组成分是碳。当通过光合作用固定CO2，利用太阳能把CO2和水合成糖时，使碳进入群落的营养结构中，这样碳成了净初级生产（NPP）。这就是在光合作用中每单位时间植物积累的总能量。当储存碳的高能量分子最终用于提供工作能量时，碳就以CO2的形式释放到大气中。
生产者：自养生物——大多数陆地生态系统的主要生产者，利用太阳能或无机物质氧化作用的能量，使无机分子成为有机分子。在陆地系统中植物是主要的生产者，而浮游植物在开放海洋中最重要。在深水域中，光合产物只在上层部分（透光区）产生，因为光能透入这部分。在更深水域中，光不能透入，故这无光区没有光合作用发生。
消费者：植物被初级消费者所食，如草食哺乳动物和昆虫。海洋里，浮游动物以浮游植物为食。这些初级消费者依次又被次级消费者——肉食动物所食，如哺乳动物和蜘蛛。在海洋中，很多鱼类以浮游动物为食时成为次级消费者。
分解者：在生态系统中组成生命有机体的有机物质，最终经分解以可被植物利用的形式回到非生物环境中被重新利用。分解者以无生命的有机物质为食，是这个再循环中的有机体。最重要的分解者是细菌和真菌。
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G3 土壤形成、特性和分类
要 点
土壤形成：在陆地生态系统的底部是土壤：一薄层由生物和气候改造的地球外壳。土壤提供了栖息地，具有营养物传递系统、再循环系统和废物处理系统。土壤的研究称为土壤学。土壤中的有机体参与了栖息地的形成，是土壤形成中构成五个相互作用的因素之一；其他四个是气候、地形、母质和时间。土壤母质的开始居住者通常是蓝细菌，它能进行光合作用和固定氮。高等植物形成后，土壤变化过程的多样性产生了活的和死的细胞，和土壤有机物南（SOM）的动态混合物。
土壤剖面：土壤表面是死亡或腐烂植物部分的枯枝落叶层，下面由完全不同的物质组成的一层或多层。这些层可叫做“层”。层的形成是由于腐烂植物与矿物质土壤的上层相混合。下面的亚土壤是土壤起始形成的地方，称为母质。这种分层的外貌叫做土壤剖面。土壤科学家认为母质以上的土层有三类：A、B和C层。这三层之下是不变的母质。这些以R层著称。土壤剖面是重要生态系统过程中一个即时指标。
主要分类 大土壤群：在全球范围上，大土壤群在土壤分类中是最容易制图划分的。土壤剖面的颜色和条带用来区分大土壤群。全球土壤图表示了一个粗略的大土壤群图，与气候和植被图很相似。土壤勘测员是以农田或郡县部分为尺度来绘制土壤图。通常只有大土壤群之一会存在。所使用的单位“土系”，是指从相同类型的母质，通过相同类型的结合过程而发展起来的一类土壤，它们的土层在它们的排列和一般特性上是完全相似的。
H1 种群和种群结构
要 点
种 群：种群是一定区域内同种生物个体的集合。种群间的边界可以是任意的。种群可以根据组成种群的生物是单体生物还是构件生物进行分类。在单体生物种群中，每一受精卵发育成一单个个体。在构件生物种群中，受精卵发育成一
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个结构单位，这一结构单位再形成再多的构件和分支结构。然后这些结构可能分裂，形成许多无性系分株。
种群大小：对于单体生物种群如哺乳类，其种群大小就是一定区域内个体的数量，非常简单。对于构件生物，如植物和珊瑚，情况就较复杂。对于这些种群，“断片”（无性系分株）或枝条（构件）的数目比不同个体的数量更有意义代表多度。
年龄和时期结构：种群的年龄结构是每一年龄阶段个体数目的比率，通常以年龄金字塔图来表示。既不增长也不下降的种群有稳定的年龄分布。增长型的种群有更多的年轻个体，而在下降型种群中年老的个体占优势。当种群经历离散的发育时期（如昆虫的龄期）时，每一时期个体的数目（“时期结构）可以对种群进行有效的描述。对于生长率无法预测的物种（如植物），根据大小分类可能更有意义。
I1 竞争的性质
要 点
相互作用的分类：个体或物种间的相互作用可以相互作用的机制和影响为基础来分类。关键的种间相互作用是竞争、捕食、寄生和互利共生，而主要的种内相互作用是竞争、自相残杀和利他主义。
竞 争：竞争是共同利用有限资源的个体间的相互作用，会降低竞争个体间的适合度。竞争即可在利用共同资源的物种间发生（种间竞争），也可在同种个体间发生（种内竞争）。个体或物种的生态位（它所处的环境，利用的资源和它发生的时间）是决定该个体或物种与其他个体或物种竞争程度的关键。大范围的生态位重叠一般导致激烈竞争。
种内竞争：当个体对资源的需要非常相似时，竞争会特别强烈。种内竞争是生态学的一种主要影响力，是扩散和领域现象的原因，并且是种群通过密度制约过程进行调节的主要原因。
种间竞争：种间竞争发生在利用同样有限资源的两物种之间。极少种能够逃脱其他种与之竞争共同资源的影响。
利用性竞争：竞争有两种作用方式。在资源利用性竞争方式下，个体不直接
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