生态学家们早就注意到了空间在种群结构及动态中的重要性。例如，安德烈沃斯于1961年就定义
生态学为对有机体的分布和数量的科学。60年代计算机科学及其应用迅速渗入到各个学科，生态学也不例外。当时，种群生态学及生态系统生态学中应用数学模型进行数值模拟和预测成为热点。但是由于加入空间分布所带来的复杂性，这种应用主要集中于时间序列的动态研究。
虽然在这一时期，关于空间生态学的研究还没有形成比较成熟的理论和方法论，但是有一些著名的实验对揭示空间的作用是很有启迪的。例如生态学中的一个著名的数学模型———洛特卡—沃尔泰勒模型（1925，1926）描写了捕食者和猎物两个物种的相互关系。其结果是形成周期性振荡，捕食者种群滞后于猎物种群的波动。高斯（1934）试图用实验来检验这一模型。他用草履虫和一种捕食它的栉毛虫做实验，但是不论初始条件如何，栉毛虫总是把草履虫吃光，而后自己饿死，并没有出现预期的周期性震荡。他通过给草履虫增加一些“避难所”而引入空间异质性，结果是栉毛虫把避难所外的草履虫吃光，而后自己饿死，藏在避难所中的草履虫则大为增长。然而人工增加“迁入”后，出现了预期的周期性振荡，但是维持的时间长短不一。这个实验说明了“迁入”确实有益于两物种的持续共存，但是以增加“避难所”来提高空间异质性并没有发挥什么作用。胡法克（1958）认为高斯系统过于简单。他以柑橘、植食性螨和捕食性螨为实验对象，将柑橘与橡皮球混合起来，造成不同程度的空间异质性，加入凡士林作为阻断以增加扩散的困难，只要柑橘和橡皮球混合的比例恰当，最终在空间异质性程度较高的情况下出现了周期性震荡。这就好像一个猫捉老鼠的游戏，某一个地方的老鼠被吃光了，但是其它地方的老鼠种群又繁殖起来，形成了“此起彼伏”的动态变化。这两个著名的实验以及随后的一些实验都给了我们一个重要的启示：空间在生态学中具有不可忽视的作用。
1997年，有关空间生态学的第一本专著以论文集的形式出现。空间生态学被定义为研究空间在种群动态、种间相互作用中的作用的科学。1999年汉斯基发表了专著《集合种群生态学》。近年来，空间生态学发展迅速，涉及到的方法包括
集合种群研究、
数学模型研究、景观生态学研究。集合种群生态学的理论和方法论无疑是空间生态学的一个支柱领域，是
种群生态学以至
生态学和
保护生物学领域中最新、最重大的开拓之一。它在研究大尺度、多斑块、高种群数量、高周转率的集合种群中充分显示其优越性，是迄今为止使理论应用于实际种群方面最为成功的，并在探讨破碎化生境中生物多样性的保育方面有巨大应用前景。