Struktur, fungsi dan stabilitas ekosistem sangat beragam menurut waktu dan ruang. Perubahan ekologis berlangsung sepanjang waktu dan memberikan makna yang fundamental dalam skala rentang waktu yang lebar dari tingkat detik dan menit (untuk pola fisiologis dan perilaku tumbuhan dan hewan) sampai jutaan tahun perubahan evolusioner yang tercatat dalam dokumen fosil.
Salah satu tampilan yang menyolok dari perkembangan vegetasi pada sebagian besar lingkungan adalah kelompok-kelompok tumbuhan sering tumbuh bersama-sama. Kelompok-kelompok tumbuhan tersebut beradaptasi dengan kondisi habitat lokal disebut sebagai Asosiasi tumbuhan’ atau `Komunitas tumbuhan’. Keteraturan di dalam vegetasi berkaitan dengan dua faktor ekologis yaitu respon vegetasi yang kontinyu terhadap ragam spasial dalam faktor lingkungan, dan perkembangan vegetasi yang kontinyu sepanjang waktu.
Perkembangan vegetasi adalah suatu proses yang lambat yang mencakup sejumlah besar urutan perubahan-perubahan yang kecil, dan berakhir sebagai komunitas tumbuhan yang relatif stabil dan mengekalkan dirinya dan sering disebut sebagai komunitas yang mantap. Seluruh urutan yang searah tersebut disebut sebagai suksesi vegetasi yang oleh Clements pada tahun 1916, yang melihat bahwa perkembangan vegetasi sebagai peristiwa yang unit dan dapat diperkirakan, telah dirasionalkan menjadi 5 model fase:
Fase 1: Nudasi – penciptaan awal lahan kosong dll.
Fase 2: Migrasi — kehadiran biji-biji tumbuhan dll.
Fase 3: Ecesis — kemantapan biji tumbuhan dll.
Fase 4: Reaksi — kompetisi antara tumbuhan yang telah ada dan pengaruhnya terhadap habitat local.
Fase 5: Stabilisasi — dimana populasi jenis mencapai kondisi keseimbangan akhir, berada dalam kondisi seimbang dengan kondisi habitat lokal dan regional.
Seluruh proses perubahan vegetasi secara suksesional ini berlangsung secara terus menerus dan berurutan, sehingga suksesi disini disusun oleh suatu rangkaian komunitas vegetasi transisional dalam perjalanan menuju ke komunitas yang seimbang. Universitas Gadjah Mada
Clement memberi istilah ini sebagai tingkat sere, dan final dari kondisi seimbang tersebut disebut sebagai vegetasi klimaks. Komunitas vegetasi yang berbeda berkembang pada tipe habitat yang berbeda, dan sehingga tingkat seralnya dapat diidentifikasi awalan yang tepat yaitu- untuk hidroseres terjadi pada tempat yang basah seperti rawa dan tepi danau; untuk xeric seres terjadi pada batauan kosong dengan sedikit kelembaban yang tersedia, dan psammic seres terjadi pada pasir yang bergerak seperti pada sand dune (Park, 1980).
Proses terjadinya perubahan dapat diinterpretasikan sebagai salah satu karakteristik ekosistem.
Ada tiga kategori perubahan ekosistem, yaitu (Kimmins, 1987):
1. Perubahan jangka panjang terhadap lingkungan fisik.
Tanah berkembang atau justru tererosi dan danau menjadi dangkal dan mungkin akan hilang setelah terisi oleh berbagai endapan. Perubahan seperti ini normanya akan berjalan sangat lambat, dan umumnya tidak bisa diamati konsekuensi komunitas biotiknya selama masa hidup kita. Hasil perubahan lingkungan fisik cenderung searah sepanjang periode waktu kejadiannya; pada komunitas vegetasi dapat dilihat pada komposisi benangsari yang terpendam di berbagai kedalaman tanah sedimen atau rawa. Kadang-kadang perubahan terjadi lebih cepat sehingga dapat diamati pengaruh perubahan populasi tumbuhan maupun hewan dari dekade ke dekade.
2. Perubahan kondisi genetika organisme sebagai basil seleksi alam.
Tipe perubahan ini kejadiannya secara terus menerus dan disebut sebagai evolusi. Perubahan in dapat terjadisecara cepat sebagai respon terhadap perubahan tekanan seleksi fisik atau biotic, tetapi dapat juga lambat atau dalam skala waktu yang lebih lama sebagai respon terhadap perubahan yang lamat tetapi searah dalam hal kondisi iklim, kondisi tanah dan organisme lain. Seleksi alam adalah perubahan kondisi genetic populasi secara tetap dalam hal peningkatan kebaikan genetikanya.
3. Perubahan tipe, jumlah dan kelompok organisme yang menguasai kawasan dan bersamaan dengan perubahan tampilan lingkungan fisiknya.
Tipe perubahan ini terjadi aik pembukaan barn, lingungan fisik sebelumnya yang belum dikuasai organisme, dan dalam kawasan sebelumnya yang telah dikuasai oleh organisme yang mengikuti gterjadinya gangguan terhadap komunitas ash (indigenous community). Perubahan yang terjadi pada biota diikuti oleh perubahan pada iklim mikro dan tanah. Kadang-kadang perubahan fisik ini basil dari perubahan biota; kadang-kadang sebaliknya.
Dari ketiga kategori perubahan tersebut tampaknya yang lebih umum terjadi adalah tipe yang ketiga, yaitu perkembangan yang sifatnya temporal terhadap struktur dan fungsi ekosistem. Bila kita bosan mengatasi gulma di ladang, atau jika lahan pertanian yang kuang ekonoms kemudian dibiarkan terintar, maka tanah yang teruka tersebut akan segera ditumbuhi oleh beranekaragam jenis vegetasi, sebagian besar jenis tahunan.
Dalam beberapa tahun tentu akan bergabung pula gulma musiman, kecuali di wilayah yang iklimnya sangat arid (kering), sebeium pohon berkayu tumbuh dengan penguasaan ang permanen maka semak dan pohon kecil akan tumbuh lebih dahulu.Di banyak tempat, jenis ohon pertama yang tumbuh dengan mantap ialah tumbuhan kayu keras berbiji tertutup (Angiospermae) Kemudian secara suksesif digantikan oleh jenis pohon kayu keras lainnya.
Tipe perubahan ini banyak kepentingannya bagi manusia. Hal ni terletak pada kebutuhan manusia/petani untuk mengolah tanah dan memilih herbisida. lni salah satu alasan pemikiran ekologis untuk praktek tebas – bakar dalam pengelolan tipe hutan tertentu. Inilah yang disebut dengan proses perubahan secara suksesi, dan istilah suksesi digunakan dalam dua jalan, yaitu:
Pertama, menujukkan urutan tumbuhan, hewan dan komunitas microbial yang menguasai secara suksesif terhadap suatu kawasan selama periode waktu tertentu.
Kedua, menunjukkan proses perubahan dimana komunitas biotic bergantian satu sama lain akibat perubahan lingkungan fisik selama periode waktu tertentu.