Biološka raznolikost - stupanj genetske i vrste varijabilnosti među organizmima - u ekosustavu velikim dijelom ovisi o tome koliko je taj ekosustav gostoljubiv za život. Može se uvelike razlikovati ovisno o klimi, zemljopisu i drugim čimbenicima. Obilje sunčeve svjetlosti, konstantno tople temperature i česte obilne oborine - sve u tropskim kišnim šumama - imaju tendenciju da proizvedu najveću biološku raznolikost među ekosustavima.
Usporedba biološke raznolikosti
Tropske šume, uključujući zimzelene kišne šume, oblačne šume, sezonske listopadne šume i šume mangrova, imaju najveću biološku raznolikost od svih kopnenih bioma. Tropske kišne šume pokrivaju manje od 7 posto Zemljine površine, ali u njima se nalazi približno polovica svih postojećih biljnih i životinjskih vrsta. Mala parcela može dati stotine vrsta drveća - koliko imaju sve sjevernoameričke umjerene i borealne šume zajedno - a jedan rezervat u Peruu ima više od 1.200 različitih leptira. Suhe tropske šume sadrže neke iste vrste kao i prašume, ali sveukupno manje vrsta. Među glavnim umjerenim vrstama šuma (umjerene četinjače, prašume, listopadne i mješovite šume), umjerena listopadne i mješovite šume - koje uključuju i listopadne i crnogorične vrste - imaju najviše bioraznolikost. Neke se umjerene četinarske šume sastoje od samo nekoliko vrsta drveća, ali brbljanje i pjesme velikih vrsta ptica često ispunjavaju njihove granice.
Geografija i klima kao čimbenici biološke raznolikosti
Prvenstveno pronađene unutar 28 stupnjeva od ekvatora, sve tropske šume imaju konstantno tople temperature i snažno i prilično ujednačeno sunčevo zračenje tijekom cijele godine. Tropske kišne šume dodatno imaju koristi od čestih i obilnih kiša, u prosjeku šest do 30 stopa godišnje. Svi ovi čimbenici favoriziraju mnoštvo beskralježnjaka - neke procjene govore da čak 30 milijuna vrsta - kao i vodozemci, gmazovi, biljke i drugi organizmi koji uspijevaju po toplom vremenu i dostupni su voda. Umjerene šume, obično pronađene između 37 i 60 stupnjeva zemljopisne širine, doživljavaju sezona hladno-hladno i toplo-toplo, kao i sezonski različito sunčevo zračenje i duljinu dana. Tamo gdje su padaline redovite tijekom cijele godine, dominiraju listopadne šume; suše crnogorične šume, s ljetnim sušnim razdobljima, imaju ograničenu biološku raznolikost. Bujne umjerene kišne šume, međutim, također su prvenstveno četinarske. Doživljavaju umjerenija godišnja doba i velike oborine - osim tijekom ljetnih suša - jer svoje blizine oceanu i planinskom lancu, a posjeduju najvišu biomasu od svih šuma ekosustav. Za sve umjerene šume, hladne do ispod smrzavajuće zimske temperature ograničavaju njihovu biološku raznolikost - posebno raznolikost hladnokrvnih vrsta. Sezonsko opadanje lišća u tropskim suhim i umjerenim listopadnim šumama i opsežna sušna sezona u tropskim suhim šumama također ograničavaju njihovu produktivnost i biološku raznolikost.
Evolucijska povijest kao faktor biološke raznolikosti
Drugi razlog neobično visoke biološke raznolikosti u tropskim kišnim šumama može biti njihova duga evolucijska povijest. Mislilo se da postoji otprilike 60 milijuna godina, kišne šume možda nisu pod utjecajem glacijacija i klimatski pomaci posljednjeg ledenjačkog maksimuma (LGM) u usporedbi s ostalim ekosustavima na Zemlja. Suprotno tome, mješovite umjerene listopadne šume i crnogorične šume potisnute su južnije tijekom LGM-a i znatno smanjene u veličini. Umjerenim kišnim šumama svojedobno su dominirala lišćara, prije nego što su ih ljetna sušna godišnja doba istisnula većinu. S klimatskim promjenama, ekosustavi često trpe barem privremeni gubitak vrsta. Vrste tropskih prašuma mogle su se razvijati dulje vrijeme, prilagođavajući se mnogim specijaliziranim nišama.
Specijalizacija niša kao faktor biološke raznolikosti
Specijalizacija niša može biti drugi čimbenik biološke raznolikosti. Masivno drveće i višestruki slojevi krošnji u tropskim kišnim šumama, kao i raznolika staništa koja nudi geološka značajke poput planina, potiču razvoj specijalizacije niša, što rezultira evolucijom novih vrsta. Neke drvorezne životinje, koje žive na određenim uzvišenjima u krošnjama tropskih prašuma, nikada ne dodiruju tlo tijekom svog života. Četinarske šume imaju tendenciju da imaju manje šumskih slojeva - ponekad samo dva - i zbog toga manje specijalizacije, iako neke borove šume imaju sloj grmlja. Više slojeva u umjerenim listopadnim šumama također pridonosi raspodjeli niša i većoj biološkoj raznolikosti. Grubi obrazac koji se pojavljuje u tropskim i umjerenim listopadnim šumama je sljedeći: što su stabla viša, to je više slojeva, to je više niša i više vrsta.