In der Ökologie und Botanik versteht man unter Sukzession die Abfolge ineinander übergehender (System-)Zustände von Pflanzen- oder Tiergesellschaften (Biozönose) an einem Standort (räumliches Kontinuum) bei fortschreitender Zeit; mithin also auch die Änderung eines Ökosystems. Diese sukzessive Entwicklung führt, unter wechselndem Artenreichtum und bei abnehmender Änderungsrate, vom "Initialstadium" über verschiedene Stadien zu einer Klimaxgesellschaft. Dabei ändert sich das gesamte Gefüge zu einer optimalen Ausnutzung der Ressourcen (ökologisches Optimum). Die Stadien der Sukzession setzen meistens an einem beliebigen Stadium ein und laufen in verschiedenen Räumen gleichzeitig ab.

Eine Sukzession findet in Ökosystemen statt, die sich nicht in dem Ökologischen Gleichgewicht befinden.

Das Verständnis über die Sukzession und die Bildung von Klimaxstadien läßt sich z.B. in Landschaftsplanung und Naturschutz anwenden, wenn es deshalb geht, den gestörten Naturhaushalt - als Lebensgrundlage für den Menschen - wieder herzustellen und langfristig zu sichern.

Wird ein Ökosystem stark gestört, wie z.B. durch Hochwasser, Dürre oder Waldbrände, aber auch durch menschliche Eingriffe, kommt es zu einer langanhaltenden Veränderung in der Struktur und in der Artenzusammensetzung. Eine solche Störung verändert die Standortfaktoren. Ist die Störung so massiv, dass die vorherige Biozönose mitsamt ihrem Biotop nicht mehr existent ist (durch mechanische Zerstörung, und wie durch Abwandern oder Aussterben wegen veränderter Bedingungen), setzt das Initialstadium ein.

Im Initialstadium besiedeln Pionierarten unbesiedeltes Gebiet und bilden Pflanzengesellschaften (z.B. Ruderalvegetation , siehe auch Pflanzensoziologie). Ist die Störung durch Menschen entstanden, spricht man auch von Ersatzgesellschaften . Arten solcher Pioniergesellschaften besitzen in dem Gegensatz zu Arten der Klimaxgesellschaften eine größere Toleranz gegenüber extremen Standortfaktoren (siehe Standortfaktoren (Ökol.) ). Ihre Produktivität von Biomasse entspricht den armen Bedingungen. Diese Pionierarten verändern wiederum die Standortfaktoren, z.B. durch Akkumulation (Ansammlung) von Stickstoff, anderen Nährstoffen und Humus, verändern Wasserhaushalt und Klima, wirken auf den Boden (siehe Pedogenese) und auf die Fauna (Gesamtheit der tier. Lebewesen). Die Sukzession verändert somit auch das Biotop und damit das Ökosystems.

Auf Grund der veränderten Standortfaktoren sind nun wiederum andere Arten in der Lage, dass veränderte Biotop zu besiedeln. Diese Arten sind anspruchsvoller (Klima, Wasser, Nährstoffe, etc.) und besitzen eine höhere Produktivität. Durch ihre ökologischen Strategien (v.a. Vermehrungsstrategien) haben sie ein höheres Durchsetzungsvermögen und verdrängen die Pionierarten. Auch die neuen Arten verändern ihrerseits die Standortfaktoren, und der Prozess geht weiter, eine nächste, anspruchsvollere und produktivere Gesellschaft übernimmt das Regiment.

Das Klimaxstadium ist erreicht, wenn sich die Artzusammensetzung nicht mehr oder ca. noch sehr kleinfügig verändert. Man kann davon ausgehen, dass das Klimaxstadium auch die höchste Produktion an Biomasse betreibt, die auf diesem Standort möglich ist. Das Klimaxstadium verwertet seine Ressourcen am effektivsten. Je nach Ressourcen, je nach Klima, Boden- und Wasserverhältnissen bilden sich unterschiedliche Klimaxstadien aus. Die räumliche Ausbreitung der Klimaxgesellschaften ist dabei auch abhängig von der Dauer der ungestörten Sukzession.

Die verschiedenen Stadien einer Sukzession laufen meist parallell in unterschiedlichen Gebieten. Frühe Stadien der Sukzession sind meistens instabiler und kurzlebiger als spätere Stadien. Die Sukzession kann an einem beliebigen Stadium einsetzen (z.B. auf brach liegenden Feldern, Wiesen, auf Ruinen und Trümmern ebenso). Eine wirklich genaue Vorhersage ist nicht moglich, da die Nährstoff- und Schadstoffdeposition (Stickoxide u.a.) zu einer globalen Nivellierung (Vereinheitlichung) und Veränderung der Standortfaktoren führt.

Es kann nicht abschließend geklärt werden, was "die" vorherrschende Klimaxgesellschaft ist. Nach weitverbreiteter Auffassung ist diese Klimaxvegetation in Mitteleuropa außer auf Extrem- und Ausnahmestandorten ein weitestgehend geschlossener und artenarmer (Buchen)-Wald. Immerhin hat man nachweisen können, dass Mitteleuropa, nach Perioden anderer vorherrschender Vegetation, in den letzten 3 Tausend Jahren hauptsächlich von Buchenmwäldern bedeckt war.

Moore bilden meistens Hochmoore als Klimaxstadium; Hochgebirgslagen, Watten bilden wiederum andere Klimaxstadien. Weitere Ausnahmen bilden u.a. azonale Waldgesellschaften, wie z.B. Auwälder, Bruchwälder . Siehe auch: Potenzielle natürliche Vegetation.

Ausgehend von einem zerstörtem/gestörtem Ökosystem durchläuft die Sukzession verschiedene Stadien in einem räumlichen Kontinuum. In unterschiedlichen Räumen sind häufig mehrere Sukzessionsstadien eines Ökosystems zu beobachten. Mit fortschreitender Zeit werden die Populationen größer (Dichte nimmt zu), die Struktur ändert sich (Artenvielfalt nimmt zu).

Im Initialstadium und in frühen Stadien der Sukzession herrschen Arten mit hohem Fortpflanzungspotenzial, die r-Strategen, vor. r-Strategen reproduzieren sich quantitativ sehr stark. Sie reproduzieren sich schnell. Ihre Fähigkeit der Kolonienbildung, d.h. die Fähigkeit zur räumlichen Ausdehnung ihres Lebensraums (Habitat), ist hoch. Ihre Brutpflege wird klein gehalten oder erfolgt gar nicht. Dadurch besitzen die Nachkommen eine kleinere Überlebenswahrscheinlichkeit in dem Wettbewerb.

In der Tierwelt sind dies z.B. Mücken. Bei den Pflanzen sind z.B. Rumex-Arten (Ampfer) r-Strategen. Sie erzeugen eine Vielzahl von Samen (richtiger: Früchte) nämlich zig-tausend, die "nackt" sind und über kein Nährstoffdepot oder andere Strategien zur Sicherung des Nachwuchses, wie z.B. der Weizen, verfügen.

Die Artenvielfalt von Initialstadien ist klein, die Individuenanzahl hoch. Die Produktion von Biomasse ist klein.

In Folgestadien setzen sich mehr und mehr die K-Strategen durch. K-Strategen vermehren sich Quantitativ weniger stark, haben weniger Nachkommen. Diese Wenigen Nachkommen besitzen aber ein höheres Durchsetzungsvermögen in dem Überlebenskampf.

Viele Vögel und die meisten Säugetiere sind darunter, die lange Brutpflege betreiben, dadurch weniger Nachkommen erzeugen können, diesen aber bessere Startchancen verschaffen. K-Strategen der Pflanzenwelt sind Pflanzen, die qualitativ hochwertige Früchte erzeugen.

In späteren Stadien steigt die Artenvielfalt und die Produktion von Biomasse zunächst an.

Im Klimaxstadium herrschen schließlich hauptsächlich K-Strategen vor. Damit nimmt auch das Verhältnis von Reproduktion (Anzahl der Nachkommen) zu Produktion (Biomasse) ab. Die Fachwelt geht davon aus, dass die Artenvielfalt in Klimaxstadien generell klein ist (umstritten). Die Individuendichte der wenigen Arten, die sich durchgesetzt haben, ist hoch und entspricht ihrem Optimum. Klimaxstadien zeichnen sich durch eine sehr effiziente Nutzung der Ressourcen aus. Die Änderungsrate in der Artenzusammensetzung tendiert gen Null. (Anm.: man beachte Groß- u. Kleinschreibung "r-Strategen" und "K-Strategen")

Klimaxstadien sind keine starren Gebilde. Stets wieder hört man, Klimaxstadien seien vorherzusagen. Auch wenn von "Gleichgewicht" die Rede ist, widerspricht das der Komplexität von Ökosystemen. Ob man ein System in dem Gleichgewicht identifiziert, hängt vom Beobachtungszeitraum und von den Beobachtungsintervallen ab. So können Systeme über einen längeren Zeitraum hinweg stationär erscheinen, während sie kurzfristige kleine Schwankungen aufweisen. "Klimaxstadium" ist als fach-theoretischer Begriff bzw. Gedankenkonstrukt der Modellbildung zu werten, der ca. dem grundsätzlichen Verständnis helfen soll.

Diese Tatsache ist in der Ökologie etabliert, da zu beobachten ist, dass viele Ökosysteme ohne Verjüngung durch Störungen sich nicht lange halten können. Zu dem Beispiel benötigt der "Buchen-(Hallen-)Wald" stets wieder Störungen, da sonst lichtbedürftige junge Buchen nicht nachwachsen können. Ohne Störung verändert sich der Buchenwald (z.B.) innerhalb weniger hundert Jahre zwangsläufig zu einer anderen (Wald-)Gesellschaft.

Die Mosaik-Zyklus-Theorie (auch Mosaik-Zyklus-Konzept) wird z.B. bei Auhagen, Axel, Jedicke und Scherzinger erwähnt (Quellenangabe leider unvollständig, vielleicht liefert sie jemand nach?). Sie geht von einer nicht einheitlichen, linearen Sukzession aus. Sie wendet die Erkenntnis an, dass Sukzessionreihen an einem beliebigen Stadium einsetzen und abbrechen können. Pioniergesellschaften sind eher selten anzutreffen. Sie geht von vielen kleinen Teilflächen von 100 bis 1 Tausend m², einer mosaikartigen Struktur, aus, auf denen unterschiedlichste Sukzessionsstadien ablaufen und bezeichnet plausiblere Gründe hierfür:

• Insektengradation (massenhaftes Auftreten)
• Natur-"katastrophen"
• sukzessive Veränderung der Pflanzengesellschaft, wie oben beschrieben

Im Zusammenhang mit der Megaherbivorentheorie ergibt sich ein sehr plausibles Bild. Die theoretische Abwägung ist jedoch fast redundant, da Behandlungen von Urwaldrelikten und Archäologische Behandlungen, aber auch Behandlungen an existierender Vegetation, z.B. von Jedicke an montanen Bergmischwäldern und subalpinen Fichtenwäldern, und von anderen z.B. an tropischen Regenwäldern, eindeutige Ergebnisse geliefert haben.

Die Mosaik-Zyklus-Theorie beschreibt die ökologischen Vorgänge der Sukzession wesentlich wahrscheinlicher, da sie sich nicht ca. auf Herbivore beschränkt, sondern mehrere mögliche Einflüsse der Fauna auf die Vegetation hervorhebt. Besonders Insekten, die wegen ihrer Reproduktionsstrategien (Massenhaftes Auftreten, "Plage", eher für großflächiges Beschädigen der Vegetation in der Lage sind als Megaherbivoren, deren Reproduktionszyklen wesentlich länger sind (z.B. wildlebende Rinder haben in dem der adulten Phase ca. alle 1,2 bis 2 Jahre ein Kalb (Durchschnitt)).

Megaherbivoren (=große Pflanzenfresser, Rinder, Wild). . Die Megaherbivorentheorie geht davon aus, dass Megaherbivoren einen erheblichen Einfluss auf die Vegetation haben. Der Fraß dieser Tiere hat nach dieser Theorie die flächendeckende, dichte Bewaldung verhindert. Die Theorie ist nach wie vor umstritten. (Anm. von "Brummfuss": Bei einem tieferen Verständnis der Ökologie liegt die Antwort eigentlich auf der Hand). Wenn die Megaherbivorentheorie diskutiert wird, muss zu dem Verständnis auch die Mosaik-Zyklus-Theorie betrachtet werden.Siehe auch: Portal Umweltschutz, Waldgesellschaften Mitteleuropas