生物多样性（Biodiversity）最常用于取代更明确定义和长期建立的术语，物种多样性和物种丰富度。 生物学家通常将生物多样性定义为“一个地区的基因，物种和生态系统的整体”。 这个定义的一个优点是，它似乎描述了大多数情况，并提供了先前确定的传统生物种类的统一视图：
分类多样性（通常在物种多样性水平上测量）
生态多样性（通常从生态系统多样性的角度来看）
形态多样性（源于遗传多样性和分子多样性）
功能多样性（衡量一个群体内功能不同物种的数量（例如不同的摄食机制，不同的运动，捕食者与猎物等））
这种多层次结构与Datman和Lovejoy一致。 在国际自然及自然资源保护联盟（IUCN）为1982年世界国家公园会议委托的Bruce A. Wilcox的一篇论文中首次提出了与此解释一致的明确定义。 威尔科克斯的定义是“生物多样性是各种生命系统的生命形式……（分子，有机，种群，物种和生态系统）……”。 1992年联合国地球问题首脑会议将“生物多样性”定义为“所有来源的生物体之间的差异，包括’除其他外’，陆地，海洋和其他水生生态系统以及它们所属的生态复合体：这包括内部的多样性物种之间，物种之间和生态系统之间的“。 该定义用于“联合国生物多样性公约”。
一本教科书的定义是“各级生物组织的生活变异”。
生物多样性可以在遗传上被定义为等位基因，基因和生物的多样性。 他们研究推动进化的突变和基因转移等过程。
在一组生物体中测量一个层次的多样性可能并不完全符合其他层面的多样性。 然而，四足动物（陆生脊椎动物）的分类学和生态多样性显示出非常密切的相关性。
物种数量
根据莫拉及其同事的说法，陆地物种的总数估计约为870万，而海洋物种的数量则低得多，估计为220万。 作者指出，这些估计对于真核生物来说是最强的，并且可能代表了原核生物多样性的下限。 其他估计包括：
使用物种 – 面积关系法估算220,000株维管植物
0.7-1百万种海洋物种
10-30万只昆虫; （我们今天知道约90万）
5-10万个细菌;
1.5-3百万个真菌，根据热带数据，长期非热带地区和分子研究数据估计，这些数据揭示了神秘的物种形成。 2001年记录了大约0.075亿种真菌
100万螨虫
微生物物种的数量尚不清楚，但全球海洋采样探险通过在2004 – 2006年期间在不同海洋位置识别来自近地表浮游生物样本的大量新基因，大大增加了对遗传多样性的估计。 这些发现可能最终导致科学定义物种和其他分类学类别的方式发生重大变化。
由于灭绝的速度有所增加，许多现存的物种在被描述之前可能会灭绝。 毫不奇怪，在动物界，研究最多的群体是鸟类和哺乳动物，而鱼类和节肢动物是研究最少的动物群体。
衡量生物多样
保护生物学家已经设计了多种客观手段来根据经验来衡量生物多样性。 生物多样性的每项衡量标准都与数据的特定用途有关。 对于实际的环保主义者而言，测量应包括对当地受影响的生物（包括人类）共同分析的数值[需要澄清]。 对于其他人而言，更加经济上可辩护的定义应该能够确保人类适应和未来使用的持续可能性，从而确保环境的可持续性。
因此，生物学家认为这一措施很可能与多种基因有关。 由于不能总是说哪些基因更有可能被证明是有益的，因此保护的最佳选择是确保尽可能多的基因持续存在。 对于生态学家来说，后一种方法有时被认为限制性太强，因为它禁止生态继承。
物种损失率
我们不再需要以微弱的理由证明潮湿的热带森林的存在是合理的，因为它们可能带有治疗人类疾病的药物。 盖亚理论迫使我们看到他们提供的远不止这些。 通过蒸发大量水蒸气的能力，它们可以通过戴上白色反射云的遮阳来保持行星的凉爽。 它们被农田取代可能会引发全球规模的灾难。
在上个世纪，人们越来越多地观察到生物多样性的减少。 2007年，德国联邦环境部长西格玛·加布里尔（Sigmar Gabriel）引用估计，到2050年，高达30％的物种将灭绝。其中约有八分之一的已知植物物种面临灭绝的威胁。 估计每年高达140,000种（基于物种面积理论）。 这个数字表明了不可持续的生态实践，因为每年都有少数物种出现。 几乎所有科学家都承认物种损失的速度现在比人类历史上任何时候都要大，灭绝的速度比背景灭绝率高几百倍。 截至2012年，一些研究表明，25％的哺乳动物物种可能在20年内灭绝。
根据世界自然基金会2016年的一项研究，从绝对意义上讲，自1970年以来，地球已经失去了58％的生物多样性。 “2014年生命星球报告”称，“全球哺乳动物，鸟类，爬行动物，两栖动物和鱼类的数量平均约为40年前的一半”。 在这个数字中，39％占陆地野生动物的消失，39％的海洋野生动物消失，76％的淡水野生动物消失。 生物多样性在拉丁美洲遭受的打击最大，下降了83％。 高收入国家的生物多样性增加了10％，低收入国家的损失抵消了这一增长。 尽管高收入国家使用低收入国家生态资源的五倍，但这可以解释为富裕国家将资源枯竭外包给贫困国家的过程，这些国家正遭受着生态系统最大的损失。
2017年PLOS One发表的一项研究发现，德国昆虫生物量在过去25年中下降了四分之三。 萨塞克斯大学的Dave Goulson表示，他们的研究表明，人类“似乎正在制造大量不适合大多数生命形式的土地，目前正在进行生态世界末日。如果我们失去了昆虫，那么一切都将崩溃。”
威胁
2006年，许多物种被正式归类为稀有或濒危或受威胁; 此外，科学家估计还有数百万种物种处于危险之中，尚未得到正式认可。 使用世界自然保护联盟红色名录标准评估的40,177种物种中约有40％现已列为濒临灭绝的物种 – 共计16,119种。
Jared Diamond描述了一个栖息地破坏，过度杀戮，引入物种和二次灭绝的“邪恶四重奏”。 Edward O. Wilson喜欢首字母缩略词HIPPO，代表栖息地破坏，入侵物种，污染，人类过度人口和过度捕捞。 目前使用最权威的分类是IUCN的直接威胁分类，已被美国大自然保护组织，世界自然基金会，国际保护组织和国际鸟类保护组织等主要国际保护组织采用。
栖息地破坏
栖息地破坏在灭绝方面发挥了关键作用，特别是在与热带森林的破坏方面。 造成栖息地丧失的因素包括：过度消费，人口过剩，土地利用变化，森林砍伐，污染（空气污染，水污染，土壤污染）和全球变暖或气候变化。
栖息地的大小和物种数量是系统相关的。 物理较大的物种和生活在低纬度或森林或海洋的物种对栖息地面积的减少更为敏感。 转变为“琐碎的”标准化生态系统（例如，森林砍伐后的单一栽培）有效地破坏了转化之前更多样化的物种的栖息地。 即使是最简单的农业形式也会影响多样性 – 通过清理/排干土地，阻止杂草和“害虫”，并鼓励只有一组有限的驯化植物和动物物种。 在一些国家，缺乏财产权或宽松的法律/监管执法必然导致生物多样性丧失（退化成本必须得到社区的支持）。
美国国家科学基金会2007年进行的一项研究发现，生物多样性和遗传多样性是相互依赖的 – 物种间的多样性需要物种内的多样性，反之亦然。 “如果从系统中移除任何一种类型，循环就会崩溃，社区将由一个物种主导。” 根据2005年千年生态系统评估，目前，受威胁最严重的生态系统发生在淡水中，生物多样性平台和法国发展研究所（MNHNP）组织的“淡水动物多样性评估”证实了这一点。
共同灭绝是栖息地破坏的一种形式。 当一个物种的灭绝或衰退伴随着另一个物种的类似过程时，如植物和甲虫，就会发生灭绝。
引进和入侵物种
大河，海洋，山脉和沙漠等障碍通过异域物种形成过程实现障碍两侧的独立进化，从而鼓励多样性。 “入侵物种”这一术语适用于破坏通常会限制它们的天然屏障的物种。 没有障碍，这些物种占据了新的领域，通常通过占据其利基来取代本地物种，或者通过使用通常维持本地物种的资源。
至少自20世纪初以来，入侵物种的数量一直在增加。 物种越来越多地被人类所感动（故意和偶然）。 在某些情况下，入侵者正在对他们的新栖息地造成巨大的变化和破坏（例如：大湖地区的斑马贻贝和祖母绿蛀虫以及北美大西洋沿岸的狮子鱼）。 一些证据表明入侵物种在其新栖息地中具有竞争力，因为它们受到较少的病原体干扰。 其他人报告了有争议的证据，偶尔表明物种丰富的社区同时拥有许多本土和外来物种，而有些人则认为不同的生态系统更具弹性并抵抗入侵植物和动物。 一个重要的问题是，“入侵物种是否导致灭绝？” 许多研究引用入侵物种对当地人的影响，但没有灭绝。 入侵物种似乎增加了局部（即：α多样性）多样性，这减少了多样性的更新（即：β多样性）。 整体伽玛多样性可能会降低，因为物种因其他原因而灭绝，但即使是一些最阴险的入侵者（例如：荷兰榆树病，翡翠灰螟，北美栗树枯萎病）也未导致其宿主物种灭绝。 灭绝，人口下降和区域生物多样性的同质化更为常见。 人类活动经常成为入侵物种通过引入食物和其他目的来规避障碍的原因。 因此，人类活动允许物种迁移到新的区域（因而成为侵入性的），其发生的时间尺度远远短于物种扩大其范围所需的历史。
并非所有引入的物种都是侵入性的，也没有故意引入所有入侵物种。 在诸如斑马贻贝的情况下，美国水道的入侵是无意的。 在其他情况下，例如夏威夷的猫鼬，引入是故意但无效的（夜间大鼠不易受昼夜猫鼬的影响）。 在其他情况下，例如印度尼西亚和马来西亚的油棕，引进产生了可观的经济效益，但其好处伴随着代价高昂的意外后果。
最后，引入的物种可能会无意中伤害依赖于它取代的物种的物种。 在比利时，来自东欧的李属（Prunus spinosa）比其西欧对应物早得多，破坏了Thecla betulae蝴蝶（以叶子为食）的摄食习性。 引入新物种通常会使地方性和其他当地物种无法与外来物种竞争而无法生存。 外来生物可能是捕食者，寄生虫，或者可能仅仅为了营养，水和光而超越本土物种。
目前，一些国家已经进口了许多外来物种，特别是农业和观赏植物，他们自己的本土动植物群数量可能超过人数。 例如，从东南亚向加拿大和美国引进葛根已经威胁到某些地区的生物多样性。
遗传污染
通过遗传污染过程，即不受控制的杂交，基因渗入和遗传淹没，地方物种可能面临灭绝的威胁。 由于引入物种的数值和/或适应性优势，遗传污染导致局部基因组的同质化或替代。 杂交和渐渗是引入和入侵的副作用。 这些现象对于与更丰富的物种接触的稀有物种尤其有害。 丰富的物种可以与稀有物种杂交，淹没其基因库。 仅从形态学（外观）观察来看，这个问题并不总是显而易见的。 某种程度的基因流是正常适应，并非所有基因和基因型星座都可以保留。 然而，有或没有渐渗的杂交可能会威胁到稀有物种的存在。
过度开发
当资源以不可持续的速率消耗时，就会发生过度开发。 这种情况发生在土地上，包括过度捕捞，过度伐木，农业土壤保护不良以及非法野生动植物贸易。
目前，世界上大约25％的渔业被过度捕捞，目前的生物量低于最大化其可持续产量的水平。
过度杀伤假说是一种与人类迁徙模式相关的大型动物灭绝模式，可以用来解释为什么在相对较短的时间内可能发生巨型动物物种灭绝。
杂交，遗传污染/侵蚀和粮食安全
在农业和畜牧业中，绿色革命推广使用常规杂交来提高产量。 杂交品种通常来自发达国家，并与发展中国家的当地品种进一步杂交，以产生对当地气候和疾病具有抗性的高产菌株。 地方政府和工业界一直在推动杂交。 以前各种野生和本地品种的巨大基因库已经崩溃，导致广泛的遗传侵蚀和遗传污染。 这导致遗传多样性和整个生物多样性的丧失。
转基因生物含有通过基因工程改变的遗传物质。 转基因作物不仅成为野生品种的遗传污染的常见来源，而且成为源自经典杂交的驯化品种的遗传污染的常见来源。
遗传侵蚀和遗传污染有可能破坏独特的基因型，威胁未来获得粮食安全。 遗传多样性的减少削弱了作物和牲畜杂交以抵抗疾病和生存气候变化的能力。
气候变化
全球变暖也被认为是未来全球生物多样性面临的主要潜在威胁。 例如，如果全球变暖继续保持目前的趋势，珊瑚礁 – 这是生物多样性的热点 – 将在本世纪内消失。
气候变化已经引发了许多关于可能影响生物多样性的说法，但支持该声明的证据却很脆弱。 增加大气中的二氧化碳肯定会影响植物的形态并使海洋酸化，温度会影响物种的范围，物候和天气，但预测的主要影响仍然只是潜在的影响。 即使气候变化彻底改变了许多物种的生物学，我们还没有记录到主要的物种灭绝。
2004年，一项针对四大洲的国际合作研究估计，到2050年，由于全球变暖，10％的物种将灭绝。 “我们需要限制气候变化，否则我们就会遇到很多遇到麻烦的物种，可能已经灭绝，”该论文的合着者，保护应用生物多样性科学中心首席气候变化生物学家Lee Hannah博士说。国际。
最近的一项研究预测，到2050年，由于预测的气候和土地利用变化在常规人类发展情景下的共同影响，高达35％的世界陆地食肉动物和有蹄类动物将面临更高的灭绝风险。
人口过剩
截至2017年中期，世界人口接近76亿（与2005年相比，人口增加约10亿），预计2100年将达到111亿。英国政府前首席科学顾问戴维•金爵士告诉议会议员调查：“不言自明的是，20世纪人口的大规模增长对生物多样性的影响比任何其他单一因素都要大。” 至少到21世纪中叶，全球原始生物多样性土地的损失可能很大程度上取决于全球人类的出生率。 Paul R. Ehrlich和Stuart Pimm等生物学家指出，人口增长和过度消费是物种灭绝的主要驱动因素。
根据世界自然基金会2014年的一项研究，全球人口已经超过了地球的生物承载力 – 它需要相当于1.5个地球的生物承载力才能满足我们目前的需求。 该报告进一步指出，如果地球上的每个人都拥有卡塔尔普通居民的足迹，我们将需要4.8个地球，如果我们过着美国典型居民的生活方式，我们需要3.9个地球。
全新世灭绝
第六次大规模灭绝的生物多样性下降速度达到或超过化石记录中五次大规模灭绝事件的损失率。 生物多样性的丧失导致丧失提供生态系统产品和服务的自然资本。 从被称为自然经济的方法的角度来看，17个地球生物圈生态系统服务的经济价值（1997年计算）估计每年有33万亿美元（3.3×1013）。
保护
随着生态学家，自然学家和其他科学家开始研究和解决与全球生物多样性下降有关的问题，保护生物学在20世纪中叶成熟。
保护伦理倡导管理自然资源，以维持物种，生态系统，进化过程和人类文化及社会的生物多样性。
保护生物学围绕保护生物多样性的战略计划进行改革。 保护全球生物多样性是战略保护计划的一个优先事项，旨在吸引影响当地，区域和全球范围的社区，生态系统和文化的公共政策和关切。 行动计划确定了维持人类福祉的方法，采用自然资本，市场资本和生态系统服务。
在欧盟指令1999/22 / EC中，动物园被描述为通过研究或参与育种计划在保护野生动物的生物多样性方面发挥作用。
保护和恢复技术
去除外来物种将使其受到负面影响的物种恢复其生态位。 已经成为害虫的外来物种可以通过分类学鉴定（例如，使用数字自动识别系统（DAISY），使用生活条形码）。 由于经济成本的原因，只有大量的个人才能去除。
随着一个地区其余本地物种的可持续种群得到保证，可以使用诸如生命百科全书和全球生物多样性信息机构等数据库来确定重新引入候选物种的“遗失”物种。
生物多样性银行为生物多样性带来货币价值。 一个例子是澳大利亚本土植被管理框架。
基因库是标本和遗传物质的集合。 一些银行打算将库存物种重新引入生态系统（例如，通过树苗圃）。
减少和更好地针对农药使更多物种能够在农业和城市化地区生存。
针对具体位置的方法对于保护迁徙物种可能没那么有用。 一种方法是创建与动物运动相对应的野生动物走廊。 国家和其他边界可能使走廊创建复杂化。
保护区
保护区旨在为野生动物及其栖息地提供保护，其中还包括森林保护区和生物圈保护区。 世界各地都设立了保护区，其具体目标是保护和保护动植物。
国家公园
国家公园和自然保护区是政府或私人组织为保护生物多样性和景观保护而特别保护免受破坏或退化的区域。 国家公园通常由国家或州政府拥有和管理。 允许进入某些脆弱区域的访客数量受到限制。 创建指定的小径或道路。 访客只能进入学习，文化和娱乐目的。 林业活动，放牧动物和狩猎动物受到管制。 禁止开发栖息地或野生动植物。
野生动物保护区
野生动物保护区仅旨在保护物种，具有以下特点：
保护区的边界不受州立法的限制。
禁止杀害，狩猎或捕获任何物种，除非由负责管理庇护所的部门的最高权力机构控制或控制。
私人所有权可能被允许。
也可以允许林业和其他用途。
森林保护区
森林在窝藏45,000多种花卉和81,000种动物物种方面发挥着至关重要的作用，其中5150种花卉和1837种动物物种是地方性的。 限于特定地理区域的植物和动物物种称为特有物种。 在保留森林中，有时会向生活在森林边缘的社区提供狩猎和放牧等活动的权利，这些社区部分或完全依靠森林资源或产品维持生计。 未被砍伐的森林占森林总面积的6.4％，具有以下特征：
它们是大型难以进入的森林。
其中许多是无人居住的。
它们在生态和经济上都不那么重要。
保护森林覆盖的步骤
应遵循广泛的再造林/造林计划。
应使用替代的环境友好的燃料能源，例如木材以外的沼气。
森林火灾造成的生物多样性丧失是一个主要问题，需要立即采取措施防止森林火灾。
牛过度放牧会严重损害森林。 因此，应采取某些措施防止牛过度放牧。
应该禁止狩猎和偷猎。
动物园
在动物园或动物园，活体动物被保留用于公共娱乐，教育和保护目的。 现代动物园提供兽医设施，为受威胁的物种提供圈养繁殖的机会，并且通常建立模拟动物原生栖息地的环境。 动物园在创造对保护自然的必要性的认识方面发挥着重要作用。
植物园
在植物园中，植物的种植和展示主要用于科学和教育目的。 它们由一系列活植物组成，在室外或在温室和温室中的玻璃下种植。 此外，植物园可能包括干燥植物或植物标本馆的集合以及诸如讲堂，实验室，图书馆，博物馆和实验或研究种植等设施。
资源分配
关注具有较高潜在生物多样性的有限区域，可以提供更大的投资回报，而不是均匀地分配资源，或者集中在多样性较少但对生物多样性更浓厚的领域。
第二种策略侧重于保留其原始多样性的大部分区域，这些区域通常需要很少或不需要恢复。 这些通常是非城市化的非农业区。 考虑到热带地区的多样性和相对缺乏发展，热带地区往往符合这两个标准。
法律地位
国际
联合国生物多样性公约（1992年）和卡塔赫纳生物安全议定书;
濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）;
拉姆萨尔公约（湿地）;
关于迁徙物种的波恩公约;
世界遗产公约（间接通过保护生物多样性栖息地）
区域公约，如阿皮亚公约
双边协议，如日本 – 澳大利亚候鸟协定。
诸如“生物多样性公约”等全球协定赋予“生物资源的主权国家权利”（而不是财产）。 这些协议使各国“保护生物多样性”，“开发可持续性资源”和“分享利用”产生的利益。 Biodiverse国家允许生物勘探或收集天然产品，期望分享利益，而不是允许发现/利用资源的个人或机构私下捕获它们。 当不遵守这些原则时，生物勘探可以成为一种生物剽窃。
主权原则可以依赖于更广为人知的获取和利益分享协议（ABAs）。 “生物多样性公约”意味着来源国与收集者之间的知情同意，以确定将使用哪种资源以及为什么以及就惠益分享达成公平协议。
国家级的法律
在一些政治和司法决定中考虑到生物多样性：
法律与生态系统之间的关系非常古老，对生物多样性产生影响。 它涉及私人和公共财产权。 它可以定义对受威胁生态系统的保护，但也包括一些权利和义务（例如，捕鱼和狩猎权）。
关于物种的法律是最近的。 它定义了必须受到保护的物种，因为它们可能受到灭绝的威胁。 美国濒危物种法案是试图解决“法律和物种”问题的一个例子。
关于基因库的法律只有大约一个世纪的历史。 驯化和植物育种方法并不新鲜，但基因工程的进步导致了更严格的法律，涵盖了转基因生物，基因专利和工艺专利的分布。 政府很难决定是否专注于例如基因，基因组或生物和物种。
但是，尚未实现统一批准将生物多样性作为法律标准。 博塞尔曼辩称，生物多样性不应被用作法律标准，声称其余的科学不确定性领域会造成不可接受的行政浪费，并在不促进保护目标的情况下增加诉讼。
印度于2002年通过了“生物多样性法案”，以保护印度的生物多样性。 该法还提供了利用传统生物资源和知识公平分享惠益的机制。
分析极限
分类和大小关系
已经描述过的所有物种中只有不到1％的研究不仅仅是注意到它们的存在。 绝大多数地球物种都是微生物。 当代生物多样性物理学“坚定地关注可见的[宏观]世界”。 例如，微生物生命在代谢和环境方面比多细胞生命更多样化（参见例如极端微生物）。 “在生命之树上，基于对小亚基核糖体RNA的分析，可见生命由几乎不引人注意的枝条组成。大小和种群的反比关系在进化阶梯上更高 – 再到第一近似，地球上的所有多细胞物种都是昆虫”。 昆虫灭绝率高度支持全新世灭绝假说。
多样性研究（植物学）
可以为多样性研究评分的形态属性的数量通常是有限的并且易受环境影响; 从而降低了确定系统发育关系所需的精细分辨率。 因此，基于DNA的标记 – 微卫星（也称为简单序列重复序列（SSR））被用于某些物种及其野生近缘种的多样性研究。
在豇豆的情况下，进行了一项研究，以评估豇豆种质和相关广泛物种的遗传多样性水平，其中比较了各种类群之间的相关性，用于分类鉴定的引物，以及分类的栽培豇豆的起源和系统发育表明SSR标记可用于验证物种分类和揭示多样性的中心。