Can We Define Ecosystems? On the Confusion Between Definition and Description of Ecological Concepts

Abstract

Sound definitions of its basic concepts are fundamental to every scientific discipline. In some instances, like in the case of the ecosystem concept, the question arises if we can define such concepts at all. And if we can define them, how should we choose from the multiple definitions available? And what are the preconditions for a scientifically sound and useful definition? On the basis of the ecosystem concept, this paper illustrates a major, often neglected distinction in the definition of ecological concepts, namely that between defining criteria and additional descriptive statements connected to those definitions. As is demonstrated by examples from the literature, mixing up these categories leads to false inferences about the properties of physical objects (e.g. a particular forest) subsumed by the concept (e.g. the ecosystem). As a further consequence, this inference becomes problematic in terms of theory development and/or the application of ecological concepts for management decisions.

Commensalism: A Fundamental Concept in Ecology?

“…Depuis le commensalisme de la fin du dix-neuvième siècle, jusqu'au concept d'écosystème durant le vingtième siècle, en passant par l'autoécologie, des éléments se recoupent. Même le concept et le terme d'écosystème n'apparaissent pas de façon aussi évidente que l'on peut le penser (Jax 2007). Mais la teneur du concept de commensalisme est reprise en botanique, puis en écologie durant le vingtième siècle (Anker 2011).…”

Transformation de la représentation des concepts scientifiques en écologie chez des étudiants de l’enseignement supérieur

“…Les étudiants définissent « l'écosystème est interactions », énoncent sa composition : « l'écosystème est composé des interactions », le caractérisent : « l'écosystème dans lequel il y a des interactions », « les écosystèmes sont en interaction avec les individus » et « les écosystèmes sont en interaction avec l'environnement ». Avec les propositions : « interaction dans un écosystème » et « interaction au sein de l'écosystème », il est possible que les étudiants reconnaissent l'écosystème comme un « objet », c'est-à-dire comme une unité qui se réalise dans l'espace et le temps (Jax, 2007). …”

“…L'écologie étant une science relativement récente, les experts doivent encore s'accorder sur les définitions des concepts de base (Jax, 2007 ;Sander, Jelemenská & Kattmann, 2006). On peut observer une grande disparité entre le degré d'abstraction et le concret des concepts (Garb, Faletti & Fisher, 1986).…”

Emergence and complex systems: The contribution of dynamic graph theory

“…In such circumstances, it is inevitable that conflicting definitions will arise. When attempting a definition, it is important to be wary of including concepts that are either themselves poorly defined or are merely correlated with the concept at hand (Jax, 2007). With these caveats in mind, we propose a formal definition of a system from which we can formalise the circumstances under which emergence may arise.…”

“…an application to ecology in Gignoux et al, 2011). Following Jax (2007), we begin by using mathematical notation to define the concept of a 'system'. Our notation provides for, but does not impose, the possibility of emergent properties, based on the commonalities between most definitions of emergence.…”