Еще более многосторонни формы взаимодействия леса и его среды при рассмотрении их взаимоотношений в широком историческом разрезе.
В течение исторических эпох последовательно сменяются самые разнообразные геологические и климатические факторы, обусловливающие состав и производительность лесов, а в позднейшие эпохи особенно важное значение приобретают биотические факторы и деятельность человека. В процессе исторических смей типов леса на отдельных этапах в качестве ведущего фактора может выступать каждый из экологических факторов, давая яркое представление о специфике его проявления в лесорастительном эффекте, обогащая наши сведения об индикаторах местообитаний. Сюда относятся смены типов леса, происходящие под влиянием климатических, геологических и гидрогеологических изменений, пожаров, рубок, заболачивания, пастьбы скота, эпидемического размножения вредных грибов и насекомых, изменений, происходящих в процессе борьбы за существование между древесными породами и их влияния на почву и т. п. Ведущими, определяющими смену пород, являются во многих случаях «антропогенные» факторы, приобретающие в историческую эпоху все большее и большее значение: сплошные и выборочные рубки, сбор подстилки в лесах, изменение состава воздуха в районе крупных индустриальных центров, а также бесконечно разнообразный комплекс современной высокоразвитой лесохозяйственной техники, направленной на обогащение состава лесов, повышение их производительности, гидроклиматической, почвозащитной и водоохранной роли.
Пространственные ряды типов леса и местообитаний — пирогенные, трофогенные, климагенные и другие — логически повторяют те этапы развития лесов, которые уже были пройдены ими исторически. Так, например, грабовые дубравы Полесья прежде чем превратиться в дубравы, в своем развитии проходили последовательно стадии бора, простой, а потом сложной субори. Это объясняется тем, что на отложенной ледником валунной глине (морене) почва отсутствовала и плодородие субстрата в начальный момент было ничтожным, близким к плодородию кварцевых песков. И только с течением времени под влиянием первоначально формировавшихся боровых (березовых и сосновых) насаждений развивались почвы, нарастало их плодородие, в связи с чем лиственные породы — дуб, клены, липа, граб, ясень, лещина и другие вытесняли сосну и березу. Этот же процесс происходит местами и на наших глазах — на склонах, где после уничтожения почвы эрозией обнажаются материнские породы — лёссы и валунные глины. Проф. Е. В. Алексеев в книге «Временно-случайные формы типов насаждений» (1916) описывает многочисленные случаи, наблюдавшиеся им на Волыни и Киевщине, когда после рубки грабовых дубрав на обнаженных эрозией глинистых материнских породах первоначально поселялись сосна (если близко находились сосновые насаждения) и береза, напочвенный покров составляли боровые виды. По его мнению, для восстановления ранее существовавших стадий почвенного плодородия необходим длительный срок, в течение которого происходит последовательный переход боров в субори и далее в дубравы.
Следовательно, экологический ряд трофогенного замещения является иллюстрацией как пространственных взаимопереходов, так и стадий развития леса и почвенного плодородия (трофности) в их тесной связи и исторической последовательности.
Этот же вывод можно отнести и к рассмотренному выше гигрогенному боровому ряду, который также отражает исторические стадии перехода сухих ксерофильных боров в свежие. Это происходит благодаря накоплению в почве органического вещества, образованию в песке тонких железистых прослоек, задерживающих нисходящий ток почвенной влаги (И. В. Тюрин, 1922). Процессы смены типов леса при заболачивании обязаны в значительной степени развитию торфянистой лесной подстилки и росту поселяющихся на ней кукушкина льна и сфагнума.
История смены ландшафтов на территории европейской части СССР в ледниковый и послеледниковый периоды показывает, что и пространственный ряд климагенного замещения является рядом исторических стадий развития, сменявших друг друга в процессе взаимодействия климата и растительности. Во всех этих случаях противоречие между растительностью и средой является тем наиболее общим внутренним противоречием, которое беспрерывно выводит общую систему растительности и среды из равновесия, заставляет ее изменяться, переходит чаще всего от более простых, низших форм, к формам более сложным и совершенным.