Ботаническая география и Александр фон Гумбольдт

В течение XVIII и в начале XIX века, великие морские державы, такие, как Великобритания, Испания и Португалия отправляли мировые разведывательные экспедиции по развитию морской торговли с другими странами, а также начали открывать новые природные ресурсы и каталогизировать их. В начале XVIII века было известно около двадцати тысяч видов растений, в сравнении с сорока тысячами в начале XIX века, и почти 400 000 сегодня.

Эти экспедиции объединили многих учёных, в том числе ботаников, как, например, немецкий исследователь Александр фон Гумбольдт. Гумбольдт часто считается отцом экологии. Он был первым, кто взялся за изучение взаимосвязи между организмами и окружающей их средой. Он выявил существующие отношения между наблюдаемыми видами растений и климатом, и описал растительные зоны в зависимости от широты и высоты над уровнем моря. В настоящее время на эти вопросы отвечает геоботаника.

В 1804 году, например, он описал значительное число видов, особенно растений, для которых он пытался объяснить их географическое распределение в связи с геологическими данными. Одна из известных работ Гумбольдта «Идея для географии растений» (1805).

Понятие биоценоз: Уоллес и Мебиус

Альфред Рассел Уоллес, современник и конкурент Дарвина, сначала предложил «географию» видов животных. В то время некоторые авторы признали, что виды не являются независимыми друг от друга, а надо сгруппировать их по видам растений, животных, а затем и по царствам или в биоценоз. Первое использование этого термина, по мнению большинства исследователей, принадлежит Карлу Мебиусу в 1877 году.

Дарвин и наука экология

Хотя Дарвин рассматривал исключительно соперничество в качестве естественного отбора, Варминг Йоханнес Эугениус создал новую дисциплину, которая рассматривала абиотические факторы, а именно засуху, пожар, холод и т.д., наравне с биотическими факторами в совокупности с биотическими сообществами. Биогеография до Варминга в основном описывалась в двух направлениях — фаунистическом и флористическом. Цель Варминга заключалась в том, чтобы посредством изучения организма (растения), морфологии и анатомии, объяснить, почему виды произошли в соответствии с определённым набором экологических условий. Кроме того, цель этой новой дисциплины состояла в том, чтобы объяснить, почему виды, занимающие аналогичные места обитания, испытывающие аналогичные условия, решили проблемы  аналогичным образом, несмотря на их различное филогенетическое происхождения. На основе его личных наблюдений в бразильском Серрадо, Дании, норвежском Финнмарке и Гренландии,  Варминг дал первый университетский курс по экологической географии растений. Основываясь на этой лекции, он написал книгу «Plantesamfund», которая немедленно была переведена на немецкий, польский и русский языки, а затем на английский как «Экологическая география растений». Благодаря своему немецкому изданию, книга оказала огромное влияние на британских и североамериканских учёных, таких как Артур Тенсли, Генри Чандлер Кловер и Фредерик Клементс

Часто бывает, что корни научной экологии можно проследить вплоть до Дарвина. На первый взгляд, это утверждение может показаться убедительным, поскольку «О происхождении видов» полна замечаний и предлагаемых механизмов, которые четко вписываются в границы современной экологии, и что термин экология был придуман в 1866 году яростным сторонником дарвинизма, Эрнстом Ге́ккелем.  Тем не менее, Дарвин никогда не использовал слово «экология» в своих письменных трудах, даже в своих наиболее «экологических» Записках, таких как предисловие к английскому изданию Германа Мюллера «Оплодотворение Цветов» (1883), или его собственный трактат о земляных червях и размышление о формирование лесных почв (формирование растительных форм на основе действий «червей», 1881). Кроме того, основатели экологии как научной дисциплины, такие, как Варминг, Йоханнес Эугениус, Андре́ас Ши́мпер, Гастон Бонниер, Ф. Форель, С. А. Форбс и Карл Мебиус, не сделали почти никаких ссылок на идеи Дарвина в своих работах. Это произошло не только из-за незнания и того, что работы Дарвина не были широко распространены, но и потому, что экология с самого начала касалась отношений между морфологией и физиологией организма. Касалась в основном абиотической среды, а, следовательно, и отбора под воздействием окружающей среды. С другой стороны, концепции естественного отбора Дарвина сосредоточены исключительно на борьбе за выживание. Несмотря на то, что большинство изображают Дарвина как неагрессивного затворника, он оставался всю жизнь человеком одержимым идеей конкуренции, борьбы и завоевания — со всеми формами человеческих контактов как конфронтация.

К XIX веку, экология расцвела благодаря новым открытиям в области химии Лавуазье и Соссюр, прежде всего азотного цикла. После наблюдения за жизнью в атмосфере, гидросфере и литосфере на каждой части цикла, австрийский геолог Эдуард Зюсс предложил термин биосферы в 1875 году. Зюсс предложил название биосферы как условия, способствующие жизни, как, например, на Земле — флора, фауна, полезные ископаемые, и так далее.

В 1920-е годы Влади́мир Ива́нович Верна́дский, русский геолог, который жил во Франции, подробно представил биосферу в его работе «Биосфера» (1926), а также описал основные принципы биогеохимических циклов. Таким образом, он пересмотрел биосферу как совокупность всех экосистем.

Первый экологический ущерб был зарегистрирован в XVIII веке — расширение колоний в результате вырубки лесов. Начиная с XIX века, с промышленной революции, все больше и больше насущных проблем выросло из влияния деятельности человека на окружающую среду. Термин эколог ия используется с конца XIX века.