Áp lực
Áp suất khí hậu và nước biển gây ra những hạn chế về sinh lý đối với các sinh vật, đặc biệt là những loài bay và hít thở ở độ cao lớn, hoặc lặn sâu xuống dưới đại dương. Những hạn chế này ảnh hưởng đến giới hạn về chiều dọc của các hệ sinh thái trong sinh quyển vì các sinh vật có nhạy cảm về mặt sinh lý và thích nghi với áp lực nước trong khí quyển và áp suất nước. Ví dụ, mức oxy giảm đi cùng với áp lực giảm và là yếu tố hạn chế cho sự sống ở các độ cao lớn hơn . Vận chuyển nước bằng thực vật là một quá trình sinh lý quan trọng khác bị ảnh hưởng bởi áp lực thẩm thấu Áp suất nước ở độ sâu của đại dương đòi hỏi rằng các sinh vật thích ứng với những điều kiện này. Ví dụ, lặn động vật như cá voi, cá heo, và con dấu được đặc biệt thích nghi để thay đổi âm thanh do sự khác biệt áp suất nước Sự khác biệt giữa các loài hagfish là một ví dụ khác về thích ứng với áp lực nước biển dâng thông qua sự điều chỉnh protein chuyên biệt
Gió và rối loạn
Các kiến trúc của hoa trong cỏ chịu áp lực vật lý của gió và hình thành bởi các lực lượng tự nhiên lựa chọn tạo điều kiện cho sự thụ phấn gió (anemophily)
Các lực lượng rối loạn trong không khí và nước ảnh hưởng đến môi trường và phân bố hệ sinh thái, hình thái và sự năng động. Trên quy mô hành tinh, các hệ sinh thái bị ảnh hưởng bởi các mô hình lưu thông trong gió thương mại toàn cầu. Năng lượng gió và các lực lượng hỗn loạn mà nó tạo ra có thể ảnh hưởng đến cấu tạo nhiệt, dinh dưỡng và sinh hóa của các hệ sinh thái. Ví dụ, gió chạy qua bề mặt của hồ gây nhiễu loạn, trộn cột nước và ảnh hưởng đến cấu tạo môi trường để tạo ra các vùng lớp nhiệt, ảnh hưởng đến việc cấu trúc cá, tảo, và các bộ phận khác của hệ sinh thái dưới nước. Tốc độ gió và sự nhiễu loạn cũng ảnh hưởng đến tốc độ bốc hơi và ngân sách năng lượng ở thực vật và động vật Tốc độ gió, nhiệt độ và độ ẩm có thể thay đổi theo gió đi qua các đặc điểm đất đai khác nhau và độ cao. Chẳng hạn, người phương Tây tiếp xúc với dãy núi ven biển và nội thất miền Tây Bắc Mỹ để tạo ra một bóng mưa ở phía dưới gió của núi. Không khí giãn nở và ẩm ướt khi gió tăng cao; điều này được gọi là nâng cao hình ảnh và có thể gây ra lượng mưa. Quá trình môi trường này tạo ra các phân chia không gian về đa dạng sinh học, vì các loài thích nghi với điều kiện ẩm ướt hạn chế ở các thung lũng núi ven biển và không thể di cư qua các hệ sinh thái xeric lưu vực sông Columbia ở phía Tây Bắc Mỹ) để kết hợp với dòng dõi chị em được tách biệt với các hệ thống núi bên trong
Các nhà máy chuyển đổi khí cácbonic thành sinh khối và phát oxy vào bầu khí quyển. Khoảng 350 triệu năm trước (kết thúc giai đoạn Devon), quang hợp đã mang lại nồng độ oxy trong khí quyển trên 17%, cho phép sự cháy xuất hiện Cháy phóng thích CO2 và chuyển đổi nhiên liệu thành tro và cát. Cháy là một tham số sinh thái quan trọng gây nhiều vấn đề liên quan đến việc kiểm soát và đàn áp Trong khi vấn đề lửa liên quan đến sinh thái và thực vật đã được nhận ra trong một thời gian dài, Charles Cooper đã chú ý tới vấn đề cháy rừng liên quan đến sinh thái của việc phòng trừ và chữa cháy rừng vào những năm 1960.
Người Mỹ bản địa ở Bắc Mỹ là những người đầu tiên có ảnh hưởng đến các chế độ cứu hỏa bằng cách kiểm soát sự lây lan của họ gần nhà họ hoặc bằng cách đốt lửa để kích thích việc sản xuất các loại thực phẩm có múi và các vật liệu bằng rổ. Hỏa hoạn tạo ra độ tuổi và cấu trúc của hệ sinh thái không đồng nhất, và việc cung cấp chất dinh dưỡng đất bị phá hủy và cấu trúc tán tán sẽ mở ra những hốc sinh thái mới cho việc thành lập cây con. Hầu hết các hệ sinh thái đều thích nghi với chu kỳ cháy tự nhiên. Cây trồng, ví dụ, được trang bị một loạt các thích nghi để đối phó với cháy rừng. Một số loài (ví dụ Pinus halepensis) không thể nảy mầm cho đến khi hạt giống của chúng sống qua lửa hoặc bị phơi nhiễm với một số hợp chất từ khói. Sự nảy mầm của hạt được kích hoạt bởi môi trường được gọi là serotiny . Lửa có vai trò chính trong sự bền bỉ và khả năng phục hồi của các hệ sinh thái
Đất
Bài chi tiết: Sinh thái đất
Đất là lớp trên cùng của khoáng chất và chất hữu cơ bao phủ bề mặt của hành tinh. Đây là trung tâm tổ chức chính của hầu hết các chức năng hệ sinh thái và nó có tầm quan trọng đặc biệt trong khoa học và sinh thái nông nghiệp. Sự phân hủy chất hữu cơ chết (ví dụ lá trên sàn rừng), kết quả là đất có chứa các khoáng chất và chất dinh dưỡng cung cấp cho sản xuất thực vật. Toàn bộ các hệ sinh thái đất của hành tinh được gọi là tầng giao thông, nơi sinh khối lớn của đa dạng sinh học của Trái Đất tổ chức thành các mức dinh dưỡng. Động vật không xương sống ăn và xẻ những lá lớn hơn, ví dụ, tạo ra các mảnh nhỏ hơn cho các sinh vật nhỏ hơn trong chuỗi thức ăn. Nói chung, những sinh vật này là những loài ăn tạp nhằm điều chỉnh sự hình thành của đất Rễ cây, nấm, vi khuẩn, sâu, kiến, bọ cánh cứng, rết, nhện, động vật có vú, chim, bò sát, lưỡng cư và các loài sinh vật ít quen thuộc khác đều làm việc để tạo ra mạng sống của sinh vật trong các hệ sinh thái đất. Các dạng đất hình thành phức hợp, nơi vật chất vô cơ được bao bọc trong sinh lý học của cả cộng đồng. Khi các sinh vật ăn và di chuyển qua đất, chúng sẽ di chuyển vật liệu, một quá trình sinh thái được gọi là bioturbation. Điều này làm phát tán đất và kích thích tăng trưởng và sản xuất heterotrophic. Các vi sinh vật ở đất bị ảnh hưởng và cung cấp thức ăn trở lại động lực dinh dưỡng của hệ sinh thái. Không có trục nhân quả nào có thể phân biệt sinh học từ các hệ thống địa mạo trong đất Các nghiên cứu cổ sinh vật về đất đá đã đưa ra nguồn gốc cho sự biot hóa đến một thời điểm trước thời Cambri. Các sự kiện khác, chẳng hạn như sự tiến hóa của cây cối và sự chiếm đóng đất đai trong giai đoạn Devon, đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển ban đầu của sinh vật học trong đất