La succession écologique est le changement progressif, dans un écosystème, de la composition des espèces au fil du temps. Le changement dans la composition des espèces entraîne une série de modifications dans la structure et la fonction des communautés.
Un exemple classique de succession implique la série de changements observés dans un champ abandonné dans ce qui est normalement une zone boisée. Une fois que le champ n'est plus brouté ou tondu, les graines d'arbustes et d'arbres vont germer et commencer rapidement à pousser. Avant longtemps, les arbustes et les jeunes arbres seront la forme de végétation dominante. Les espèces d'arbres se développeront ensuite au point d'ombrer les arbustes, formant éventuellement un couvert complet. La composition des espèces dans cette jeune forêt continuera de tourner jusqu'à ce qu'elle soit dominée par un groupe d'espèces stables et auto-entretenues appelé communauté climax.
La succession écologique où il n'y avait pas de végétation auparavant est appelée succession primaire. On peut observer une succession primaire sur des sites bulldozers, après un incendie intense, ou suite à une éruption volcanique, par exemple. Les premières espèces végétales à apparaître ont la capacité de coloniser et de croître très rapidement dans ces zones dénudées. Selon la région, ces espèces pionnières peuvent être des graminées, des plantains à feuilles larges, des dentelles de la reine Anne ou des arbres comme le tremble, l'aulne ou le criquet noir. Les pionniers ont préparé le terrain pour la prochaine phase de succession, améliorant la chimie du sol et ajoutant de la matière organique qui fournit des nutriments, une meilleure structure du sol et une plus grande capacité de rétention d'eau.
La succession secondaire se produit lorsqu'un nouvel ensemble d'organismes apparaît là où il y a eu un recul écologique (par exemple une opération de coupe à blanc) mais où une couverture de plantes vivantes a été laissée. Le champ agricole abandonné décrit ci-dessus est un parfait exemple de succession secondaire. Les plantes communes à ce stade sont les framboises, les asters, les verges d'or, les cerisiers et le bouleau à papier.
La dernière étape de la succession est la communauté culminante. Dans une forêt, les espèces culminantes sont celles qui peuvent pousser à l'ombre d'arbres plus grands - d'où le nom d'espèce tolérante à l'ombre. La composition des communautés climaciques varie géographiquement. Dans certaines parties de l'est des États-Unis, une forêt climacique sera constituée d'érables à sucre, de pruche du Canada et de hêtre d'Amérique. Dans le parc national olympique de l'État de Washington, la communauté culminante peut être dominée par la pruche de l'Ouest, le sapin argenté du Pacifique et le thuya géant de l'Ouest.
Une idée fausse commune est que les communautés climaciques sont permanentes et figées dans le temps. En réalité, les arbres les plus vieux finissent par mourir et sont remplacés par d'autres arbres qui attendent sous la canopée. Cela fait de la canopée climax un élément d'un équilibre dynamique, toujours changeant mais globalement identique. Des changements importants seront occasionnellement provoqués par des perturbations. Les perturbations peuvent être des dommages causés par le vent d'un ouragan, d'un feu de forêt, d'une attaque d'insectes ou même de l'exploitation forestière. Le type, la taille et la fréquence des perturbations varient selon la région - certains endroits côtiers et humides subissent des incendies en moyenne une fois tous les quelques milliers d'années, tandis que les forêts boréales orientales peuvent être sujettes à la tordeuse des bourgeons de l'épinette toutes les quelques décennies. Ces perturbations ramènent la communauté à un stade de succession plus précoce, relançant le processus de succession écologique.
L'ombre sombre et les grands auvents des forêts climaciques abritent un certain nombre d'oiseaux spécialisés, de mammifères et d'autres organismes. La paruline azurée, le muguet des bois et le pic à tête rouge habitent d'anciennes forêts. La chouette tachetée menacée et le pêcheur de Humboldt ont tous deux besoin de vastes peuplements de forêts de séquoias et de sapins de Douglas de succession tardive. De nombreuses petites plantes à fleurs et fougères dépendent du sol forestier ombragé sous de vieux arbres.
Il y a également une valeur considérable dans l'habitat de début de succession. Ces broussailles et ces jeunes forêts dépendent de perturbations récurrentes qui retardent la succession. Malheureusement, dans de nombreux endroits, ces perturbations transforment souvent les forêts en lotissements et autres utilisations des terres qui raccourcissent le processus de succession écologique. En conséquence, les broussailles et les jeunes forêts peuvent devenir assez rares dans le paysage. De nombreux oiseaux dépendent d'habitats de succession précoce, notamment le moqueur brun, la paruline à ailes dorées et la paruline des prairies. Il y a aussi des mammifères qui ont besoin d'un habitat arbustif, peut-être plus particulièrement le lapin de Nouvelle-Angleterre.