Lo studio delle "funzioni della natura" si occupano delle dinamiche degli ecosistemi e cioè delle interazioni e degli scambi di energia e materia tra i componenti biotici e abiotici della struttura di un ecosistema:

Produzione:

Il lavoro fondamentale lo fa la pianta, che ha saldato insieme il carbonio e l'ossigeno con l'idrogeno a formare la molecola energetica (carboidrati) sulla quale si reggono gli organismi di un ecosistema.
Per fare questo lavoro la pianta ha bisogno di materia e di energia: la materia, l'anidride carbonica, l'ha trovata nell'aria e nell'acqua ha trovato idrogeno ed ossigeno; l'energia l'ha trovata nella luce solare.
Attraverso la clorofilla, il pigmento verde della foglia, la pianta, nella reazione della "fotosintesi", ha intrappolato l'energia solare e se ne è servita per spezzare la molecola dell'acqua: così facendo ha avuto a disposizione degli atomi di idrogeno da cucire all'anidride carbonica ed ha liberato ossigeno.

Consumo:

Tutti gli organismi, animali e vegetali ricavano energia dall'ossidazione biologica durante la fase della respirazione.
Per la presenza nell'aria di ossigeno, l'energia immagazzinata nel legame Carbonio-Idrogeno-Ossigeno viene liberata e utilizzata.
Insieme all'energia utilizzata liberiamo anidride carbonica e vapore acqueo.
Questa reazione è esattamente simmetrica alla reazione della fotosintesi. Confrontando le due reazioni vediamo che la materia torna sempre nel ciclo: si tratta sempre di carbonio, idrogeno, ossigeno. L'energia invece è un flusso, non si ricicla: arriva dal sole, viene intrappolata, poi utilizzata, infine dispersa come calore.

Decomposizione:

Funzione primaria della composizione è la mineralizzazione dei residui organici e la produzione di sostanze nutritive per le piante.
Conviene distinguere nella decomposizione tre stadi:
il primo è la produzione di detrito particolato per azione fisica e biologica.
Il secondo stadio è la produzione relativamente rapida di humus e la liberazione di sostanze organiche solubili ad opera dei decompositori (batteri e funghi).
Terzo è la lenta mineralizzazione dell'humus.
La decomposizione è una forma vitale perchè, se non si verificasse, tutte le sostanze nutritive rimarrebbero imprigionate negli organismi morti e non si potrebbe più avere alcuna forma di vita.

Con la decomposizione si chiude il ciclo della materia (componente abiotica), che circola tra gli organismi viventi (componente biotica di un ecosistema).