Sinh thái cá nhân
Xem thêm: Lý thuyết lịch sử cuộc sống, sinh thái học, và lý thuyết sinh thái học chuyển hóa
Hiểu được đặc điểm của từng sinh vật giúp giải thích các mô hình và quy trình ở các cấp khác của tổ chức bao gồm quần thể, cộng đồng và hệ sinh thái. Một số lĩnh vực sinh thái của tiến hóa tập trung vào các đặc điểm như lý thuyết lịch sử cuộc sống, sinh thái học, lý thuyết chuyển hóa sinh thái, và đạo đức học. Ví dụ về những đặc điểm như vậy bao gồm các đặc điểm của vòng đời sinh vật như độ tuổi trưởng thành, tuổi thọ, hoặc chi phí chuyển hóa sinh sản. Các tính trạng khác có thể liên quan đến cấu trúc, chẳng hạn như gai của cây xương rồng hoặc gai lưng của cá sunfish bluegill, hoặc các hành vi như màn tán tỉnh hay ghép đôi. Các tính trạng khác bao gồm các đặc tính nổi lên là kết quả ít nhất là một phần của sự tương tác với môi trường xung quanh như tốc độ tăng trưởng, tỷ lệ hấp thụ tài nguyên, mùa đông và cây cối rụng lá lâu năm và khô rụng.
Một bộ các đặc tính liên quan đến kích thước cơ thể và nhiệt độ. Lý thuyết sinh thái học chuyển hóa cung cấp một mối liên hệ định tính tiên đoán giữa các cơ thể với kích thước cơ thể và nhiệt độ và quá trình trao đổi chất. Nhìn chung, các sinh vật nhỏ hơn, ấm hơn có tỷ lệ trao đổi chất cao hơn và kết quả này cho thấy nhiều dự đoán về tốc độ sinh trưởng cá thể, sinh sản và tỷ lệ tăng dân số, quy mô dân số và tỷ lệ hấp thụ tài nguyên.
Các đặc tính của các sinh vật có thể thay đổi thông qua thích nghi, phát triển và tiến hóa. Vì lý do này, các cá nhân hình thành một sự tập trung chia sẻ cho sinh thái và sinh thái tiến hóa.
Sinh thái học dân số
Bài chi tiết: Sinh thái học dân số
Xem thêm: Danh sách các sinh vật theo dân số
Sinh thái học dân số nghiên cứu sự năng động của quần thể loài và làm thế nào các quần thể này tương tác với môi trường rộng hơn. Một quần thể bao gồm các cá thể cùng loài sống, tương tác và di chuyển qua cùng một vị trí và môi trường sống.
Một định luật cơ bản về sinh thái học dân cư là mô hình tăng trưởng Malthus, trong đó nêu rõ “một dân số sẽ tăng trưởng (hoặc giảm) theo cấp số nhân miễn là môi trường mà tất cả các cá nhân trong quần thể vẫn không thay đổi.” 18 Dân số giản thể các mô hình thường bắt đầu với bốn biến: cái chết, sinh, nhập cư và di cư.
Một ví dụ về mô hình dân số giới thiệu mô tả một quần thể khép kín, chẳng hạn như trên một hòn đảo, nơi nhập cư và di dân không diễn ra. Giả thuyết được đánh giá dựa trên giả thuyết không cho thấy các quy trình ngẫu nhiên tạo ra các dữ liệu quan sát được. Trong các mô hình đảo này, tỷ lệ thay đổi dân số được mô tả bằng:
trong đó N là tổng số cá thể trong quần thể, b và d là tỷ lệ sinh và mức sinh bình quân đầu người, và r là mức bình quân đầu người thay đổi dân số
Sử dụng các kỹ thuật lập mô hình này, nguyên tắc dân số của Malthus đã được chuyển đổi thành mô hình được gọi là phương trình hậu cần
trong đó N là số cá thể được đo bằng mật độ sinh khối, a là tỷ lệ thay đổi tỷ lệ đầu người cao nhất, và K là năng lực thực hiện của quần thể. Công thức cho biết tỷ lệ thay đổi kích cỡ quần thể (dN / dT) bằng tăng trưởng (aN) bị giới hạn bởi năng lực vận chuyển (1 – N / K).
Sinh thái học dân số được xây dựng dựa trên các mô hình giới thiệu để hiểu thêm về các quá trình nhân khẩu học trong các nhóm nghiên cứu thực sự. Thường được sử dụng các loại dữ liệu bao gồm lịch sử cuộc sống, tính dồi dào, và sống sót, và được phân tích bằng cách sử dụng các kỹ thuật toán học như đại số ma trận. Thông tin này được sử dụng để quản lý các loài động vật hoang dã và thiết lập hạn ngạch khai thác. Trong trường hợp các mô hình cơ bản không đầy đủ, các nhà sinh thái học có thể áp dụng các loại phương pháp thống kê khác nhau, chẳng hạn như tiêu chí thông tin Akaike, hoặc sử dụng các mô hình có thể trở nên phức tạp về toán học như “một số giả thuyết cạnh tranh đang đương đầu với dữ liệu”