早在1921和1922年，以Arhenius 和 Gleason的研究成果为代表，曾建立了一个说明基本规律的经验性模型，这个建立在统计关系上的模型，从而揭示了物种存活数目与所占据面积（空间）之间的一般原则，用公式可以表达成如下基本形式：
S=CAZ （8-1 ）
LogS = logC + ZLogA
在上式中： S---生物物种的数目；
A---这些生物物种所存在的空间面积；
C---物种的分布密度，即单位面积内的物种数目；
Z---为某个统计指数。
以后证实，Z事实上是一个十分复杂的函数表达形式，仍未能揭示其完整的内容，更没有获得恰当的函数关系。初步研究表明，它至少具有如下形式：
Z = f [X（u，v，w），Y（x），…] （8-2）
在这个公式中，X（u，v，w）由空间坐标u，v，w 所决定的三维分布位置，更具体地说，它是由纬度、经度和高度所共同确定的地理区域；Y（x）与空间位置x 相邻的地域状况，可以理解为制约系统动态的外部条件；f 尚无法确定其函数形式。不过通过大量的实验研究，发现了Z取值的一个经验数据区间：0.05-0.37，最大值为最小值的7-8倍。公式（8-1）和（8-2）反映了“物种-面积”基本关系，用图形表示可以是一条直线
