Aus den Lotka-Volterra-Gleichungen wurde das Exklusionsprinzip abgeleitet. Danach können Arten mit ähnlichen Ansprüchen auf die Dauer nicht im selben Habitat koexistieren. In der Natur ist die vollständige Verdrängung einer Art durch einen Konkurrenten jedoch selten. Eine mögliche Erklärung liefert die Hypothese der mittleren Störungsintensität (Intermediate Disturbance Hypothesis), die eine glockenförmige Beziehung zwischen Diversität und Störungsintensität postuliert. Arten haben sich an abiotische und biotische Umweltfaktoren angepasst, d. h., sie besetzen spezifische ökologische Nischen. Weit verbreitet ist die Nischendefinition von G. Evelyn Hutchinson. Umweltfaktoren stellen Achsen dar, die insgesamt einen n-dimensionalen Raum definieren. Jede Art toleriert jeweils Teilbereiche dieser Achsen. Die Artenzusammensetzung eines Ökosystems definiert seine Struktur. Arten lassen sich auf der Basis ihrer Funktionen gruppieren und bestimmen so die funktionelle Diversität des Systems. Ökosystemanalysen beginnen mit einer Inventarisierung. Arten und abiotische Kompartimente werden gelistet. Sie werden durch Funktionen (Energiefluss, Nahrungsketten, Nährstoffzyklen) miteinander verknüpft, deren Parameter empirisch oder theoretisch geschätzt werden. Von besonderem Interesse sind Wasser-, Kohlenstoff-, Stickstoff- und Phosphorkreislauf. Die Quantifizierung von Energie- und Stoffflüssen gibt erste Hinweise darauf, welche Arten besonders einflussreich sind. Sogenannte Schlüsselarten und Ökosystemingenieure üben einen überproportionalen Einfluss aus. Ausgangspunkt der Grünen-Welt-Hypothese ist die Beobachtung, dass heutzutage die Bildung und Akkumulation von fossilen Brennstoffen im Vergleich zur jährlichen Energiefixierung durch Photosynthese gering sind. Praktisch die gesamte Energie fließt durch die Biosphäre. Daraus kann man schließen, dass die Biosphäre insgesamt durch die jährlich fixierte Energiemenge limitiert ist. Im Besonderen muss das Wachstum der Destruenten (Pilze und Bakterien) durch die verfügbare Nahrung begrenzt sein, da sie Pflanzen- und Tierreste abbauen, deren Ansammlung zu fossilen Brennstoffen führen könnte.