Biotops ir saistāms ar konkrētām vietām un ģeogrāfiski noteiktām teritorijām, kuras nodrošina dzīvo organismu eksistencei vajadzīgos apstākļus, kaut gan, piemēram, parazītiem biotops ir saimniekorganisms. Dažreiz termins “dzīvotne” tiek lietots kā sinonīms biotopam.

Biotopu raksturo to noteicošie fizikālie faktori (temperatūra, mitrums, apgaismojums, substrāts), biotiskie faktori (citi dzīvie organismi, kas ietekmē ekoloģiskos apstākļus), kā arī antropogēnie faktori (cilvēka darbības ietekme). Nozīmīgs papildus faktors ir katra šī faktora mainīgums (svārstības) laikā.

Biotopu dažreiz sauc par ekoloģiskās jomas jēdziena izpausmi dabā, jo konkrētu sugu piesaiste biotopam ir atkarīga no to ekoloģiskās izturības pret vides apstākļiem. Abstraktā skatījumā biotops ir resursu kopums, ko organisms spēj izmantot, lai izdzīvotu un vairotos, un šo resursu izmantošanas pakāpe nosaka, cik veiksmīga būs šīs sugas eksistence un spēja konkurēt par dzīves telpu. Šajā kontekstā ir svarīgs arī eksistences resursu telpiskais izvietojums (koncentrēti vai izkaisīti), kas savukārt ietekmē sugu populāciju veidošanos, eksistenci un noturību (resilience).

Biotopi pēc to veida dalāmi sauszemes, ūdeņu un gaisa biotopos. To robežas visbiežāk nosaka reljefa formas (kalnu ielejas, krastmalas), veģetācijas lielformas (mežu vai zālāju izplatība), substrāts (noteikts augšņu tips, noteikti koki substrāti epiksilajām sūnām) un citi faktori. Tiek izdalīti arī mikrobiotopi (microhabitats), kas nozīmē abiotiskas (nedzīvās dabas) vai biotiskas struktūras (koku dobumi, celmi, laukakmeņi), kuras funkcionē kā atsevišķi biotopi citām, bieži neliela izmēra sugām.

Biotopi, veidojot dzīvotnes, nodrošina bioloģisko daudzveidību, tādējādi biotopu daudzveidība (plašākā nozīmē – dabas apstākļu daudzveidība) tieši ietekmē bioloģisko daudzveidību globālā līmenī. Novērtējot biotopus, abiotiskie un biotiskie faktori tiek skatīti kopā, tomēr mūsdienās pētījumos arvien biežāk izvērtē abiotiskos faktorus.

Biotopa koncepts ir ļoti svarīgs ekoloģijā un bioloģijā, jo palīdz vispārināt un telpiski piesaistīt organismu un to vides attiecības – tēmu, kas ir ekoloģijas zinātnes centrā. Tas ir centrālais temats arī sugu adaptācijas un evolūcijas izpētē (augu morfoloģiskie pielāgojumi, lai izdzīvotu sausā klimatā), ekoloģisko koakciju izpētē (sugu mijiedarbības veidi dažādos biotopu veidos), reto un aizsargājamo sugu aizsardzībā un biotopu apsaimniekošanā (vajadzīgas zināšanas par konkrētām sugām un biotopiem). Biotopi funkcionē arī kā ekosistēmu veselības (vitalitātes, funkcionalitātes, noturības) indikatori, ļaujot netieši spriest par biotopu aizsardzības nepieciešamību un to pastāvēšanas perspektīvu.

Biotopu rašanās ir saistīta ar iepriekš minēto abiotisko un biotisko procesu darbību, kā arī ekoloģiskajiem procesiem. Jauni biotopi rodas ģeoloģisko procesu (tektonikas, augsnes veidošanās) vai klimata pārmaiņu ietekmē, radot nedzīvās dabas pamatni, kuru sāk apdzīvot (kolonizēt) dzīvie organismi, ieviešot biotiskos faktorus biotopa attīstības procesā. Šie faktori ietver sugu adaptāciju (evolūciju), augu sabiedrību un sugu populāciju veidošanos, kā arī ekoloģiskās koakcijas (konkurence, mutuālisms, parazītisms un citi).

Jauni biotopi rodas arī sekundārās sukcesijas procesa rezultātā, pēc ekoloģiskā traucējuma biotopā, kas eksistēja iepriekš. Gan primārajā, gan sekundārajā sukcesijā izdalāmas galvenās attīstības fāzes:

• kolonizācija – sugu ienākšana jaunā dzīves telpā, ar laiku izmainot vides apstākļus;
• ekoloģisko nišu veidošanās – sugas, kas ienāk, apgūst esošos vides apstākļus, veidojas mikrobiotopi;
• adaptācija un specializācija – sugas laika gaitā attīsta pielāgojumus, kas tām palīdz izdzīvot;
• ekosistēmu inženierija – atsevišķas sugas spēj mērķtiecīgi pielāgot vides apstākļus savām vajadzībām, piemēram, bebri veido aizsprostus uz upēm.

Cilvēku darbība var ietekmēt biotopu veidošanos jebkurā no iepriekš minētajām fāzēm. Atsevišķi jāpiemin esošu biotopu izmaiņas, kas rodas, kad tajos ienāk adventīvas (svešzemju sugas, kas izplatās jaunā biotopā) un invazīvas (svešzemju sugas, kas izplatās un izspiež vietējās) sugas, kuras agresīvi pārņem dzīves telpu un ievieš izmaiņas biotiskajos faktoros, dažkārt radikāli izmainot biotopa raksturlielumus.

Biotopu daudzveidība ir viens no bioloģiskās daudzveidības aspektiem. Biotopu daudzveidība Zemes biosfērā ir ļoti liela, un tā ir tieši saistīta ar kopējo bioloģisko daudzveidību uz Zemes. Tā ir svarīga, lai uzturētu ekoloģisko līdzsvaru, uzturētu bioloģisko daudzveidību un nodrošinātu ekosistēmu pakalpojumus, kas ir nozīmīgi sabiedrībai. Biotopu daudzveidības aizsardzība un atjaunošana ir ļoti svarīga, lai nodrošinātu noturību pret vides izaicinājumiem (environmental resilience), veicinātu ilgtspējīgu attīstību un saglabātu Zemes dabas kapitālu.

Reģioni, kuros ir īpaši augsta biotopu daudzveidība, ir tropiskie lietus meži (kam pamatā ir kokaudzes vertikālā struktūra), koraļļu rifi, kalnu reģioni (reljefa daudzveidība, augstuma gradienta variācija nelielos attālumos) un mitrāji (sauszemes un ūdens biotopu mija).

Biotopi ir biosfēras struktūras hierarhijas zemākās vienības, kas visciešāk sasaistāmas ar konkrētu sugu un to populāciju eksistenci un attiecībām ar to dzīves vidi. Biotopi ir dinamiski un mainās ilgākā laika periodā dažādu faktoru ietekmē. Tas var nozīmēt gan biotopu funkcionalitātes (tas ir – spējas nodrošināt sugu eksistenci) uzlabošanos, gan samazināšanos.

Par galvenajiem draudiem biotopiem uzskatāmi:

• biotopu izzušana (habitat loss) – biotopu fiziska iznīcināšana tādā veidā, ka tie nespēj nodrošināt dzīves vidi, piemēram, ugunsgrēks, atmežošana, applūšana;
• biotopu degradācija (habitat degradation) – biotopu bojāšana, negatīvi ietekmējot to spēju nodrošināt dzīves apstākļus, piemēram, piesārņojums, augsnes erozija, mitrāju nosusināšana, izlases cirte mežā;
• biotopu fragmentācija (habitat fragmentation) – biotopu telpiska izolācija, kas ir kā sekas biotopu izzušanai citviet, piemēram, mežu izciršana joslās, ceļu izbūve, dambju izbūve upēs.

Biotopu aizsardzība ir pasākumu kopums mērķtiecīgai dabas aizsardzībai. Biotopu aizsardzība parasti nav pašmērķis, bet kā līdzeklis sugu un populāciju aizsardzībai. Biotopu aizsardzības veidi:

• aizsargājamo teritoriju izveide (nacionālie parki, rezervāti, dabas parki, mikrorezervāti);
• biotopu atjaunošana (mērķtiecīgas darbības, atjaunojot ekoloģiski degradētus biotopus);
• adaptīvā apsaimniekošana, kas balstīta pastāvīgā vides apstākļu un ietekmju monitoringā;
• juridiskā regulējuma un rīcībpolitikas pilnveide (likumi, hartas, konvencijas un apsaimniekošanas principi).

Biotopa jēdziens saistās ar ekoloģijas zinātnes attīstību, tai cenšoties vispusīgi raksturot un izpētīt dzīvo organismu un vides attiecības. Biotopi veido ekosistēmas, kuras savukārt nodrošina ekosistēmu pakalpojumus – materiālus un nemateriālus labumus sabiedrībai. Respektīvi, ekosistēmu pakalpojumus var sasaistīt ne tikai ar ekosistēmām kopumā, bet arī ar konkrētiem biotopiem, kas veic šīs funkcijas.

Fundamentālie pakalpojumi, piemēram, skābekļa (O) ražošana un klimata regulācija, bieži netiek atsevišķi uzsvērti, līdzīgi kā citi, ne mazāk svarīgi, piemēram, apputeksnēšana un aizsardzība no plūdiem. Tāpat biotopu integritāte nodrošina bioloģisko daudzveidību, kas savukārt ir saistāma ar sabiedrības labbūtību (well-being). Jāpiemin arī ekonomiskie ieguvumi no funkcionāliem biotopiem, kas var būt gan koksnes ieguve no meža, gan ekotūrisms. Sabiedrības labbūtību veido arī ieguvumi veselībai, tīrs ūdens, medicīniskie resursi un aktīvā atpūta.

Biotopu pētniecība ir gan teorētiskās, gan lietišķās ekoloģijas uzdevumu lokā. Šādi pētījumi tiek veikti, lai noskaidrotu ekoloģiskās likumsakarības (pilnveidotu fundamentālās zināšanas par organismu un vides attiecībām) un lai apsaimniekotu un aizsargātu konkrētu biotopu veidus (piemēram, sugu aizsardzības plānu izstrādei).

Ekoloģijā izmanto vairākas metodes, lai pētītu biotopus, piemēram:

• lauka apsekojumi (transektu metode, kvadrātu metode, punktu paraugošana);
• tālizpēte (augstas izšķirtspējas dati no bezpilota lidaparātiem, lidmašīnām un satelītiem – kartēšanai un monitoringam);
• paraugu ievākšana analīzēm (augsnes/substrāta paraugi, ūdens paraugi, dezoksiribonukleīnskābes (DNS) paraugi, kukaiņu slazdi);
• ilgtermiņa vides apstākļu monitorings;
• marķēšana un izsekošana (dzīvnieku pārvietošanās izpēte);
• bioindikācijas metode (ķērpji, ūdeņu kukaiņi);
• ģeogrāfiskās informācijas sistēmas (ĢIS), ekoloģisko procesu modelēšana;
• eksperimentālās metodes (kontrolēti eksperimenti laboratorijā vai dabā).