Оптимално правило
При взаимодействието на факторите на околната среда могат да се разграничат някои модели, които са често срещани по отношение на организмите. Според въздействието върху организма факторите се разделят на пряко действащи и косвено действащи. Всеки от факторите може да бъде и двата. Например, повишаването на температурата увеличава скоростта на фотосинтеза. В същото време температурата на почвата се повишава, което е вредно за микроорганизмите.Никоя система не може да се свива или разширява до безкрайност. Нито един интегрален организъм не може да надвишава определени критични измерения, които осигуряват подкрепа за неговата енергия. Тези размери зависят от хранителните условия и факторите на съществуване.
При използването на природните ресурси законът за оптималността помага да се намерят оптималните размери от гледна точка на производителността за парцели от полета, отглеждани животни, растения. Пренебрегването на закона - създаване на огромни площи от монокултури, изравняване на ландшафта с масивни сгради и др. - доведе до неестествена монотонност на големи площи и доведе до смущения във функционирането на екосистемите, екологични кризи.
Закон за толерантността (Законът на Шелфорд)
Ограничаващият фактор за просперитета на организма може да бъде поне и максимум въздействие върху околната среда, чийто диапазон определя степента на издръжливост (толерантност) на организма към този фактор. В съответствие със закона всеки излишък от материя или енергия в дадена екосистема става неин враг, замърсител.
По отношение на всеки фактор, видът има обхват на стабилност, или толерантност. Този диапазон е ограничен от границите на резистентност: ако даден фактор причини реакции, които надхвърлят границите на толерантност, тялото умира. Когато стойностите на фактора са близки до границите на толерантност, организмът обикновено може да съществува за кратко време. При по-тесен диапазон от условия е възможно дългосрочно съществуване и растеж на индивидите. Размножаването се случва дори в по-тесен диапазон и видовете могат да съществуват неограничено. Обикновено в средната част на диапазона на съпротива има условия, които са най-благоприятни за живот, растеж и размножаване. Тези условия се наричат оптимално, или оптимално. Оптимално - такива условия, при които индивидите от даден вид са най-адаптирани (т.е. оставят най-голям брой потомци).
В зависимост от ширината на диапазона на устойчивост на различни фактори, организмите се разделят на стенобионти(тесен спектър) и еврибионти (широк обхват).
Фигура: 2 Диапазон на толерантност
Диапазон на толерантност
Всеки фактор на околната среда може да ограничи растежа на населението. Ако даден фактор наистина влияе на броя в дадена ситуация, той се извиква регулиращ (количество храна, влажност, температура, излагане на хищници). Намирането на регулаторни фактори е важна изследователска задача. Факторът, който най-много ще засегне индивидите, определяйки броя или самата възможност за съществуване, се доближава до границите на толерантността. Ако това е условие на околната среда или незаменим ресурс, тогава дори при оптималните стойности на всички останали фактори населението ще бъде депресирано или не може да съществува. Този фактор се нарича ограничаващ или ограничаващ.
Правилото на Либих (1840) (минимум) - ограничава фактора, който е минимум, намаляването му води до смърт. Влиянието на факторите се взема предвид през цялата година, сезон, ден, т.е. с редовно повторение. Може би действието на случайни фактори, водещи до смърт (летни студове). Например, ако рН на почвата се отклонява от оптималното за ръжта, тогава никакви мерки, освен варуване (понижаване на рН), няма да помогнат за значително увеличаване на добива.