การเปลี่ยนแปลงแทนที่ ในสภาพแวดล้อมหนึ่งๆ พบว่าเมื่อกาลเวลาผ่านไปอาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงของกลุ่มสิ่งมีชีวิตเกิดขึ้น กลุ่มสิ่งมีชีวิตเดิมที่เคยพบอาจสูญหายไปกลายเป็นอีกกลุ่มหนึ่งขึ้นมาแทนที่ เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของระบบนิเวศ (ecological succession)
การเปลี่ยนแปลงแทนที่ของระบบนิเวศ
จากตัวอย่างการเปลี่ยนแปลงของแหล่งน้ำนี้อาจจะกล่าวได้ว่า สิ่งต่างๆทั้งหลายในโลกนี้ ไม่มีอะไรยั่งยืนคงทนอยู่ได้ตลอดกาล ทุกสิ่งทุกอย่างย่อมเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา
ประเภทของการเปลี่ยนแปลงแทนที่
การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบ่งได้เป็น 2 ประเภท คือ ประเภทแรกเป็น การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบปฐมภูมิ (Primary succession) เป็นการเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เริ่มจากบริเวณที่ปราศจากสิ่งมีชีวิตมาก่อนเช่น การเปลี่ยนแปลงแทนที่ที่เกิดขึ้นบนก้อนหินหรือหน้าดินที่ถูกเปิดขึ้นใหม่ในการตัดช่องเขาทำถนน จนกระทั่งเกิดสิ่งมีชีวิตพวกมอส และไลเคนขึ้นมาเป็นกลุ่มแรก เมื่อสิ่งมีชีวิตกลุ่มแรกตายไปก็จะทับถม กลายเป็นชั้นบางๆของดินเกิดขึ้น จากนั้นก็เริ่มเป็นกลุ่มสิ่งมีชีวิตกลุ่มที่ 2 เช่น หญ้าหรือพวกวัชพืชป่าเกิดขึ้นแทนที่ เมื่อกลุ่มสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ตายไปก็จะทับถมเป็นชั้นดินที่หนาขึ้นเรื่อยๆ และความอุดมสมบูรณ์ของรุธาตุในดินก็เริ่มมีมากขึ้นจนทำให้เกิดสิ่งมีชีวิตกลุ่มแล้วกลุ่มเล่าขึ้นมาแทนที่ อาทิ ไม้ล้มลุก ไม้พุ่ม จนกระทั่งในที่สุดเกิดเป็นสังคมพืช ซึ่งประกอบด้วยกลุ่มพืชชนิดต่างๆ เกิดขึ้นเป็นลำดับกลายเป็น สังคมสมบูรณ์ (climax community) และมีความสมดุล
ประเภทที่สองเป็น การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบทุติยภูมิ (secondary succession) เป็นการเกิดแทนที่ของสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ในพื้นที่เดิมที่ถูกเปลี่ยนแปลงไป เช่น การเปลี่ยนแปลงแทนที่ในบริเวณที่ถูกไฟไหม้บริเวณที่เคยหักล้างถางพงเพื่อทำไร่แล้วปล่อยให้รกร้างภายหลัง หรือ ป่าที่ถูกตัดโค่น เป็นต้น ในขั้นต้นของการแทนที่จะเกิดสิ่งมีชีวิตกลุ่มอื่นเกิดขึ้นแทนที่ ทั้งที่เกิดขึ้นเองโดยธรรมชาติ และการปลูกโดยมนุษย์ ในขั้นที่เกิดขึ้นเองนั้น มักจะเริ่มด้วยหญ้าและเป็นต้นไม้เล็ก ไปจนถึงต้นไม้ใหญ่ ซึ่งการแทนที่ในขั้นทดแทนนี้ จะใช้เวลาน้อยกว่าการแทนที่ของสิ่งมีชีวิตในขั้นบุกเบิก ทั้งนี้เพราะการแทนที่ในขั้นทดแทนนี้ เกิดขึ้นในพื้นที่บริเวณนั้นมีดินและธาตุอาหารอยู่พร้อมแล้ว
การเปลี่ยนแปลงแทนที่แบบทุติยภูมิในพื้นที่ที่เคยทำไร่ข้าวโพด
ก. ในช่วงปีแรก : พื้นที่ในไร่ยังคงมีซากของต้นข้าวโพดหลงเหลืออยู่
ข. ในช่วงปีที่ 2 : พบว่ามีต้นหญ้ารุกรานเข้ามาในพื้นที่ และขึ้น กระจายไปทั่ว
ค. ในช่วงปีที่ 3 : ต้นหญ้าเจริญเติบโตสมบูรณ์ และมีพวกต้นแห้ว กระเทียมขึ้นแซมอยู่ในไร่
ง. ในช่วงปีที่ 10 : มีไม้พุ่มและไม้ยืนต้นเกิดขึ้น