quần thể để xác định tốc độ tăng trưởng, sinh sản và tỷ lệ sống của chúng. Nghiên cứu này cần bao quát đầy đủ các cá thể thuộc mọi lứa tuổi và mọi kích thước. Mỗi chuyên ngành có
một kỹ thuật riêng để theo dõi các cá thể theo thời gian: các nhà điểu học thì đeo vòng vào chân chim, các nhà thú học thường đeo biển vào tai động vật và các nhà thực vật thì gắn biển chân chim, các nhà thú học thường đeo biển vào tai động vật và các nhà thực vật thì gắn biển nhôm vào cây.
Những nghiên cứu về biến động số lượng quần thể có thể cung cấp những thông tin về cấu trúc tuổi của quần thể. Một quần thể ổn định thường có cấu trúc tuổi đặc trưng giữa cá thể non, cá thể mới trưởng thành và cá thể già. Nếu vào một giai đoạn hay lứa tuổi nào đó mà không thấy xuất hiện hay xuất hiện với một số ít cá thể trưởng thành, đặc biệt vào giai đoạn đầu, thì điều đó là dấu hiệu cho thấy rằng quần thể này đang có nguy cơ bị suy thoái. Tương tự, nếu gặp một số lượng lớn các cá thể non và cá thể mới trưởng thành thì đó là đặc điểm thể hiện cho thấy rằng quần thể đang phát triển ở trong trạng thái ổn định hoặc thậm chí là đang phát triển.
Nghiên cứu biến động số lượng quần thể cũng cho phép phát hiện những đặc trưng về không gian của loài, một yếu tố rất quan trọng trong việc duy trì khả năng sống sót đối với các quần thể cách ly. Số lượng các quần thể của loài, sự di chuyển giữa các quần thể và sự ổn định của các quần thể theo không gian và thời gian đều là những tiêu chí quan trọng cần xem xét, đặc biệt đối với những loài thường xuất hiện dưới dạng những quần thể tạm thời hay những quần thể không ổn định được hình thành do di cư.
3. Phân tích khả năng tồn tại của quần thể (Population Viability Analysis)
Là một phần của việc phân tích số lượng quần thể nhằm xác định xem liệu một loài có khả năng thích ứng và tồn tại trong môi trường được không. Phân tích khả năng tồn tại của quần thể là một phương pháp xem xét các yêu cầu khác nhau của một loài cũng như nguồn lực sẵn có trong môi trường, để từ đó xác định những giai đoạn nhạy cảm trong lịch sử tự nhiên của loài đó. Phân tích khả năng tồn tại của quần thể là một việc khá hữu ích trong việc tìm hiểu những ảnh hưởng đến loài quý hiếm do mất nơi cư trú hay nơi cư trú bị hủy hoại. Mặc dù việc phân tích khả năng tồn tại của quần thể vẫn đang được tiếp tục nghiên cứu và phát triển như là một phương pháp dự báo sức sống và khả năng tồn tại của một loài, và dù nó vẫn chưa có được một phương pháp luận hay một quy trình thống kê chuẩn, song các phương pháp xem xét loài một cách hệ thống và toàn diện của nó là sự phát triển tự nhiên của sinh thái học cá thể trong nghiên cứu lịch sử tự nhiên và những nghiên cứu về biến động số lượng quần thể.
4. Quan trắc dài hạn loài và các hệ sinh thái
Cần có sự quan trắc dài hạn các quá trình của hệ sinh thái (nhiệt độ, lượng mưa độ ẩm, tính axít của đất, chất lượng nước, tốc độ chảy của sông suối, xói mòn đất, ...), các quần xã (số loài có mặt, lượng thực vật che phủ, lượng sinh khối có tại mỗi bậc dinh dưỡng,...) và số lượng các quần thể (số lượng cá thể của mỗi loài) bởi vì nếu không làm như vậy khó có thể phân biệt được những dao động bình thường trong năm với những xu hướng lâu dài.
Một khó khăn trong khi tìm hiểu về sự biến đổi trong các hệ sinh thái là trên thực tế, các hậu quả thường đến chậm trễ tới vài năm sau khi những nguyên nhân của nó đã xuất hiện. Ví dụ mưa axít và các thành phần khác của ô nhiễm không khí có thể làm yếu và giết chết cây cối trong suốt hàng thập kỷ, làm gia tăng sự xói mòn đất và bồi lắng ở các sông suối gần đó và cuối cùng là khiến cho môi trường nước không còn thích hợp cho ấu trùng của một loài côn trùng nào đó sinh sống. Trong trường hợp như vậy, nguyên nhân (ô nhiễm không khí) có thể đã xuất hiện từ hàng thập kỷ trước khi biểu hiện ảnh hưởng của nó (loài côn trùng bị suy giảm) được phát hiện.
Mưa axít, biến đổi khí hậu toàn cầu, diễn thế thực vật, lắng đọng nitơ và sự xâm lấn củacác loài ngoại lai là những ví dụ điển hình cho các quá trình gây ra những những biến đổi lâu các loài ngoại lai là những ví dụ điển hình cho các quá trình gây ra những những biến đổi lâu dài ở các quần xã sinh vật, nhưng các diễn biến này thường bị che khuất bởi các hiện tượng ngắn hạn. Mặt dù chúng ta đã có những dữ liệu dài hạn từ các trạm khí tượng, các đợt đếm chim hàng năm, các cánh rừng được đo đạc định kỳ, các cơ quan chuyên trách theo dõi về nguồn nước, và các bức ảnh cũ về thảm thực vật, song những nỗ lực quan trắc dài hạn đối với quần xã sinh vật còn rất hạn chế, chưa đủ cho hầu hết các mục đích bảo tồn. Để cải thiện tình hình trên, nhiều cơ sở nghiên cứu khoa học đã bắt đầu tiến hành những chương trình quan trắc sự biến đổi sinh thái trong quãng thời gian hàng thập kỷ và thế kỷ.