
ある環境において、個体数の密度が高まると、食べ物の不足や、居住空間の減少、排出物の増加などによって、生活空間が悪化する。その結果、生まれてくる子が減ったり、あるいは生存競争が激しくなって死亡率が増えるなどして、個体数の増加が抑えられる。そのため、個体数の時間についてのグラフを書くと、図のようにS字型になる。このグラフのように、個体群における個体数の推移を描いたグラフを個体群の成長曲線(せいちょうきょくせん、growth curve)という。
動物でも植物でも、このような現象が見られる。
ある環境においての、個体数の最大数を環境収容力(かんきょう しゅうようりょく、carrying capacity)という。
また、密度によって、個体の成長や発育などが変化することを密度効果(みつど こうか、density effect)という。
植物でも密度効果はある。
ダイズでは、種をまいたときの密度に関わらず最終的な単位面積あたりの総重量が、ほぼ同じ値になる。
これを最終収量一定の法則(さいしゅうしゅうりょう いってい の ほうそく、law of constant final yield)という。
トノサマバッタでは、幼虫時の密度で、成虫になったときの様子が変わる。
幼虫時に密度が低いと、成虫は孤独相(こどくそう、solitarious phase)になる。子には遺伝しない。
孤独相
いっぽう、幼虫時に密度が高いと、成虫は群生相(ぐんせいそう)になる。子には遺伝しない。
群生相
移動能力の高さは、新しい環境を探すためのものである。
このように、個体群密度によって、同じ種の形態や行動に違いが出ることを相変異(そうへんい)という。アブラムシやヨトウガでも相変異が見られる。
動物の、ある個体群で、個体の生存数を数表にしたものを生命表(せいめいひょう、life table)といい、生命表の内容をグラフにしたものを生存曲線(survival curve)という。
種によって生存曲線は違い、主に3つの型に分かれる。
晩死型と早死型と平均型という3つである。
晩死型は、死期が寿命の近くである。早死型は、生まれてから、すぐに死ぬ個体が多い。平均型は、時期によらず死亡率が、ほぼ一定である。
魚類など、産卵数の多い生物は、子育てをせず、そのため早死型が多い。
いっぽう、大型の哺乳類は、晩死型である。
鳥類・爬虫類などは平均型である。

台風や山火事、土砂崩れや噴火など、環境に変化を与える現象を 攪乱(かくらん、かく乱) という。
たとえば、台風で、熱帯のサンゴ礁が傷付くのも攪乱である。
種の多様性について、いちばん多様性を多くする攪乱の規模は、攪乱が中程度の場合であり、この理論を 中規模攪乱説(ちゅうきぼ かくらんせつ) という。
たとえば熱帯のサンゴ礁では、中規模の台風が起きた方が、サンゴの種の多様性が高まることが知られている。オーストラリアのヘロン島でのサンゴ礁の調査で、このような中規模攪乱説どおりの事例が知られている。
たとえば右の図のような地域の場合、30%くらいの被度で、もっとも種数が多くなる。
攪乱が強すぎると、攪乱に強い種しか生き残れない。
攪乱が弱すぎると、通常時の競争に強い種しか、生き残れない。
人間が森林を伐採したりするなどの、人為的なことも攪乱である。
森林の場合、攪乱がないと、陰樹ばかりになる。攪乱が起きて、噴火などで、いったん樹木が焼き払われると、そのあとの地には、まず陽樹が生えてくるようになる。
里山(さとやま)など、人里ちかくの森林では、かつては人々が林業などで木材として森林資源を利用してたので、かく乱が適度に行われていた。だが、最近では林業の後継者不足や経営難などで放置される森林も増えており、そのため木材として伐採されなくなり、攪乱されなくなったので、種の多様性が低下していると主張する者もいる。種の多様性確保のため、適度に木材などの森林資源を理容すべきだと主張する者もおり、日本国での小中高の公教育での検定教科書なども、そのような立場に立っている。
持続可能な社会のためには、持続可能な生態系が必要である。人間が食べる動植物は、生態系があるからこそ生存できるのである。もし、動植物がいなくなれば、人間にとっても食べ物が無くなり、人間も滅ぶ。生態系の維持のためには、根本的な対策は、人間が、資源の消費や森林伐採された土地の利用などに基づいた現代の文明を見直して、消費を控え、持続可能な文明へと変えていく必要があるのかもしれない。そのためには我慢をする事が今後の人類には必要であり、今後はおそらく現代のような放漫な消費ができなくなり、かつて住宅地や工業用地などとして開発された土地のいくつかを農地や雑木林などにも戻す必要もあるかもしれない。現時点で存在している里山を維持するだけでは、すでに宅地化などの開発によって消失した里山は、復活しないのである。
また国によっては人口も減らす必要もあり、おそらく今後は人間が不便も感じることもあるだろう。
学校教科書は、政治的に中立でなければならないので、具体的な環境対策には踏み込めない。