Die Ökologie befasst sich mit den komplexen Wechselbeziehungen zwischen Lebewesen und ihrer Umwelt.
Biotische und abiotische Faktoren spielen eine zentrale Rolle im Ökosystem. Zu den abiotischen Faktoren gehören unbelebte Umwelteinflüsse wie Temperatur, Licht, Wasser und Bodenbeschaffenheit. Im Wald beispielsweise beeinflussen Faktoren wie Niederschlag, Sonneneinstrahlung und Mineralstoffgehalt das Wachstum der Pflanzen. In einem See sind Wassertiefe, Temperaturschichtung und Sauerstoffgehalt entscheidend. Die biotischen Faktoren umfassen alle Wechselwirkungen zwischen den Lebewesen, wie Konkurrenz, Räuber-Beute-Beziehungen oder Symbiosen.
Die ökologische Nische beschreibt die Gesamtheit aller Umweltfaktoren und Ressourcen, die eine Art zum Überleben benötigt. Man unterscheidet zwischen der fundamentalen Nische, die den potenziellen Lebensraum einer Art beschreibt, und der realisierten Nische, die den tatsächlich genutzten Lebensraum darstellt. Ein anschauliches Beispiel ist das Eichhörnchen: Seine fundamentale Nische umfasst verschiedene Waldtypen, während seine realisierte Nische durch Konkurrenz und Verfügbarkeit von Nahrung eingeschränkt wird. Beim Fuchs zeigt sich die Anpassungsfähigkeit besonders deutlich - er kann sowohl in Wäldern als auch in städtischen Gebieten leben und passt seine Ernährung den verfügbaren Ressourcen an. Für Kinder lässt sich die ökologische Nische gut am Beispiel verschiedener Vogelarten erklären, die unterschiedliche Schnabelformen für verschiedene Nahrungsquellen entwickelt haben.
Diese Konzepte sind besonders wichtig für das Abitur in Biologie, speziell im Bereich Ökologie. Im Bio LK werden diese Zusammenhänge detailliert behandelt und sind häufig Gegenstand von Abituraufgaben. Das Abiturwissen Ökologie umfasst dabei nicht nur theoretische Grundlagen, sondern auch praktische Beispiele und Anwendungen.