3.1. Notion de facteur limitant, loi du minimum, loi de tolérance et valence écologique
a. Facteur limitant
Un facteur écologique est limitant lorsqu'il est absent, réduit au-dessous d'un minimum critique ou s'il excède le niveau maximum tolérable. C'est le cas de la température. Lorsqu'elle est très basse ou très forte, elle agit négativement sur les êtres vivants.
b. Loi du minimum ou loi de liebig
Découverte dès 1840 par LIEBIG, cette loi concernait initialement l'influence respective de différents éléments minéraux indispensables aux plantes cultivées. Elle stipule que le rendement d'une récolte dépend uniquement de l'élément nutritif qui est présent dans le milieu en moindre quantité. En d'autres termes ce sont les éléments déficitaires dans le sol qui conditionnent la production des cultures.
Cette loi a été étendue également aux phénomènes écologiques et stipule que tout processus biologique est conditionné dans sa rapidité et son ampleur par celui des facteurs écologiques qui est le plus faiblement représenté dans le milieu. Ainsi pour des faibles teneurs en CO2
l'activité photosynthétique d'un végétal est pratiquement indépendante de l'intensité lumineuse et ne dépend que de la concentration du CO2.
c. Loi de tolérance ou loi de Shelford
Selon cette loi pour tout facteur écologique, il existe un intervalle de tolérance à l'intérieur du quel tout processus écologique dépendant de ce facteur s'exprime normalement. De part et d'autre des limites de cet intervalle de tolérance, on a des zones létales où la mort de l'organisme résulte respectivement d'un défaut ou d'un excès du facteur considéré. Au sein de l'intervalle de tolérance existe une valeur intermédiaire optimale appelée préférendum pour laquelle la réponse aux facteurs écologiques est maximale.
Loi de tolérance de Shelford
d. Valence écologique
La valence écologique d'une espèce est la possibilité de cette espèce de peupler des milieux différents caractérisés par des variations plus ou moins grandes des facteurs écologiques. On distingue :
- Des espèces euryèces capables de peupler des milieux différents, ce sont des espèces à forte valence écologique comme la mouche, le pin d'Alep ou le renard - Ces espèces ont une large distribution géographique elles sont dites des espèces eurytopes .
- Des espèces sténoèce qui ne peuvent pas supporter les grandes variations des facteurs écologiques, ce sont des espèces à faible valence écologiques et à distribution géographique limitées elles sont dites espèces Sténotopes comme le trématomus (poisson de l'océan glacial antarctique ne supportant qu'une eau entre - 2,5 et +2 °C) et le Sapin de Numidie, arbre forestier limité à la forêt des Babors à sétif en Algérie.