Устойчивые экосистемы способны к саморегуляции, однако не всегда они остаются неизменными.
Вместо лесов в естественных условиях образуются болота, вместо болот ― луга. Это происходит потому, что жизнедеятельность организмов способна постепенно изменять их среду обитания (микроклимат, почву, водный режим и т. д.). Этот процесс может идти быстро или медленно. Также смена биогеоценоза может быть вызвана стихийными бедствиями (пожар, наводнение) и деятельностью человека (осушение почв, земляные работы).
Выделяют первичные и вторичные сукцессии.
При первичной сукцессии происходит формирование биогеоценоза на первично свободном субстрате. Обычно это свободные горные породы или застывшая вулканическая лава. В таких условиях могут жить очень немногие организмы.
Самыми первыми и непривередливыми становятся лишайники ― пионеры сукцессии. Затем появляются мхи. Они изменяют грунт, выделяя кислоту, которая разрушает и разрыхляет камни. Отмирающие мхи и лишайники под действием бактерий ― редуцентов разлагаются, а их остатки перемешиваются с рыхлым каменистым субстратом (песком). Так образуется первая почва, на которой уже могут расти другие растения.
Через какое-то время на этой почве начинают появляться травянистые растения, а затем кустарники и деревья. Этот процесс обычно занимает длительное время (сотни лет).
Вторичная сукцессия происходит при повреждении уже существующих сообществ вследствие деятельности антропогенных (вырубка леса, пожары) и стихийных факторов. Она длится в течение десятков лет и часто приводит к восстановлению исходного сообщества.
Она начинается с того, что на освобожденном участке почвы появляются однолетние травянистые растения. Это ― типичные сорняки: одуванчик, осот, мать-и-мачеха и другие. Их преимущество в том, что они быстро разрастаются и производят семена, приспособленные к распространению на далекие расстояния с помощью ветра или животных.
Однако уже через два-три года их вытесняют конкуренты ― многолетние травы, а затем ― кустарники и деревья, прежде всего осина. Эти породы затеняют землю, а их обширные корневые системы забирают из почвы всю влагу, так что проросткам видов, первыми попавших на поле, становится трудно расти.
Однако сукцессия на этом не останавливается; за осиной появляется сосна; а последними ― медленно растущие теневыносливые породы, например ель или дуб.
В любой сукцессионной серии темпы происходящих изменений постепенно замедляются и заканчиваются формированием устойчивой стадии ― климаксового сообщества.