物种多样性是指地球上生物有机体的多样化和变异性。物种多样性包括两种涵义：①群落所含有的物种数目的多寡，即物种的丰富度；②物种的均匀度，是指一个群落或生境中全部物种个体数目的配置状况，其反映的是各物种个体数目分配的均匀程度。群落所含种数越多，群落多样性就越大；群落中各个种的相对密度越均匀。

（1）物种多样性在空间上的变化规律

①多样性随纬度的变化

从热带到两极随着纬度的增高，物种多样性逐渐减少。乔木树种、鸟、兽、蜥蜴、昆虫及海产瓣鳃类、淡水鱼等许多类群，无论在陆地、海洋和淡水生态系统中都有上述趋势。也有例外，如企鹅和海豹在极地附近海域种类最多，而针叶树种在温带地区物种最丰富。

②多样性随海拔的变化

物种多样性随海拔增加而逐渐降低。但在人为影响强烈及农耕地区，山地往往比平原具有更多的生物种类。

③多样性随水体深度的变化

在浅水域，光照充足、食物丰富、生境多样化，动物群种类也丰富，包括多孔类、腔肠动物、软体动物、蠕虫和甲壳类、棘皮动物及鱼类等；而在深水域，光照微弱或无光、生境特殊，水生植物不能生长，动物类群或个体数量都非常贫乏。大型湖泊深水区的生物类群也明显少于浅水区。

（2）5种不同的学说对物种多样性空间变化规律的解释

①进化时间学说

热带群落比较古老，进化时间较长，并且地质年代中环境条件稳定，很少遭受灾害性气候变化（如冰期）的影响，生物群落有足够的时间发展到高多样化的程度，群落物种的多样性较高。相反，温带和极地群落从地质年代上讲比较年轻，遭受灾难性气候变化较多，所以多样性较低。这就是说，所有群落随着进化时间的推移其种数越来越多。

②生态时间学说

该学说认为物种分布区的扩大需要一定时间。根据这个学说，温带地区的群落与热带的相比是未充分饱和的。物种从热带扩展到温带不仅需要足够时间，有的种还须克服某些障碍的阻挡。而其他种可能已从热带进入温带。

③空间异质性学说

从高纬到低纬地区，空间异质程度加强，生境类型增多，物种多样性也越高，动植物群落的复杂性就越显著。空间异质性有不同的尺度，属于宏观尺度的如大地形的变化，山区物种多样性明显高于平原区，因为山区生境更多样，可支持更多样物种生存。土壤、植被垂直结构的变化是微观的空间异质性，这些变化使小生境丰富多样，物种多样性亦高。事实上，植物群落的垂直结构越复杂，各层栖息的生物种类就越丰富。

④气候稳定学说

气候越稳定、变化越小，动植物的种类就越丰富。在生物进化的地质年代中，地球上唯有热带的气候可能是最稳定的，通过自然选择，那里形成了大量狭生态幅种类和特化的种类。在高纬度地区，自然选择更有利于广生态幅生物的生存。

⑤竞争学说

在自然环境严酷的地区，自然选择主要受物理因素控制，但在气候温暖而稳定的热带地区，生物之问的竞争则成为进化和生态位分化的主要动力。由于生态位分化，热带动、植物要求的生境条件往往很专化，其食性也趋于特化，物种之间的生态位重叠也比较明显。因此，热带生物较温带地区的种类常有更精细的适应性。