Yeryüzü, özünde canlı ve cansız varlıkların karmaşık bir birleşimidir. Bu birleşim, bir sistem olarak ele alındığında, çeşitli alt sistemlerden (ekosistemler) hierarşik bir yapı oluşturur. Her bir ekosistem, kendi sınırlarına sahip olan ve aynı zamanda açık sistemlerdir. Hierarşik düzen içinde, sistemin sınırı atmosferle başlar. Orman ekosistemine geçildiğinde, orman sınırı aynı zamanda sistemin sınırını oluşturur. İnsan vücudu için deri sınırı oluştururken, hücre zarı da başka bir sistemin sınırını çizer. Bu hiyerarşik düzen, günümüz bilgi sistemlerinde DNA yapısına kadar inebilir.
Tüm bu sistemlerin açık olması, karşılıklı etkileşimi sağlar. Sistemler arası etkileşim, madde ve enerji akışıyla gerçekleşir ve bu etkileşim devam ettiği sürece sistem varlığını sürdürür. Bu bağlamda, kapalı sistemlerin sürekliliği mümkün değildir. Bir ekosistemdeki karşılıklı ilişkiler üç boyutta gerçekleşir (Şekil) (Zonneveld 1994).
- Dikey (topolojik)
- Yatay (kronolojik)
- Küresel (GAIA)
Dikey ilişkiler, bir ekosistemi oluşturan unsurlar arasındaki ilişkileri ortaya çıkarırken, yatay ilişkiler, bu unsurların komşu ekosistemin unsurlarıyla olan karşılıklı ilişkilerini belirtir. Küresel ilişki ise en üst hierarşik katmanla olası etkileşimleri ifade eder.
Yeryüzündeki yaşamın sürekliliği, yukarıda belirtilen boyutların her birini içeren temel döngülerin sürekliliğini sağlamakla mümkündür. Bunlar:
- Su döngüsü
- Karbon döngüsü
- Azot döngüsü
- Fosfor döngüsü
- Oksijen döngüsüdür.
Bu döngüler, besin zinciri ve ağ boyunca enerji, madde ve bilgi akışını sağlar. Biyolojik çeşitliliğin bol olduğu bir yerde, ekolojik işlevin yoğunluğu artar. Biyolojik çeşitlilik azaldıkça, besin zinciri ve ağın zararlara karşı dayanıklılığı da azalır. Öte yandan, biyolojik çeşitliliğin bol olduğu bölgelerde (sulak alanlar, vadiler, ormanlar vb.), besin zincirinde herhangi bir bölümde meydana gelen bir zarar veya kirlilik, tüm sisteme ve hatta kilometrelerce uzakta başka bir sisteme geri dönüşü olmayan zararlara neden olabilir, bu da sistem duyarlılığını artırır.
Ekosistemler açık sistemler olmasına rağmen, kendi içlerinde belirli sınırlara sahiptir ve bu sınırlar içinde, peyzaj unsurları arasındaki dikey (dikey) ilişki, peyzajın karakterini ve kapasitesini belirler. İdari sınırlar (il sınırı, ilçe sınırı, belediye mücavir alanı vb.) genellikle doğal sınırlarla örtüşmez. Doğal sınırları belirlemek ise genellikle zordur. Akarsu sistemleri incelendiğinde, doğal sınır su toplama havzası olarak ortaya çıkar. Bu doğal sınırlar içindeki peyzajın şeklini (karakterini) belirleyen üç mekanizma vardır. Bu mekanizmalar şunlardır (Cook ve van Lier 1994):
- Fonksiyon: Jeomorfolojik süreçler
- Yapı: Organizmaların yerleşim deseni
- Değişim: Yerel müdahaleler
