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Pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes aquatiques, il est nécessaire de considérer différents niveaux de perception allant du niveau continental au niveau stationnel, et auxquels correspondent des niveaux d'organisation biologique ainsi que des variables et des descripteurs morphologiques, écologiques, climatiques, etc.. La prise en considération des notions d'échelle spatiale doit être complétée par celle d'échelle temporelle, et il existe une certaine relation entre ces deux variables. Dans le cas des cours d'eau on parle schématiquement des quatre dimensions : longitudinale (axe du fleuve), transversale (lit majeur et annexes), verticale (rapport avec la nappe) et historique. Les écologues ont également développé la notion d'écologie du paysage qui a pour objectif de prendre en compte l'hétérogénéité du milieu considérée comme un facteur favorable à la diversité spécifique. ' D'autre part, certaines approches favorisent actuellement les zones de transitions entre grands types de milieux appelées écotones.