Không có một mối quan hệ đơn giản nào tồn tại giữa tính đa dạng của một hệ sinh tháivới các quá trình sinh thái học, chẳng hạn nhƣ năng suất sinh học, tính ổn định của hệ sinh thái, cũng nhƣ những quá trình khác. Ví dụ, đa dạng loài không có tƣơng quan rõ ràng với năng suất sinh học. Các rừng mƣa nhiệt đới phong phú về loài có năng suất sinh học rất cao, nhƣng các vùng đất ngập nƣớc ven biển, nơi có đa dạng loài tƣơng đối thấp vẫn có năng suất sinh học cao . Đa dạng loài cũng không có tƣơng quan gần gũi với tính ổn định của hệ sinh thái, tức là khả năng chống chịu đối với những xáo động và tốc độ hồi phục của hệ sinh thái. Ví dụ, các
E H
S
lo g 2
bãi lầy ngập mặn ven biển và vùng lãnh nguyên bắc cực chỉ có rất ít loài thống trị, và trong một số trƣờng hợp khác, chẳng hạn các bãi lầy ngập mặn Spartina, một
loài cung cấp hầu nhƣ tất cả năng suất sơ cấp của hệ sinh thái, không có chứng cứ rằng những hệ sinh thái này sẽ đặc biệt bị đe doạ do sự tuyệt diệt của loài hoặc do những biến động mở rộng quần thể trƣớc những xáo trộn.
Trong một hệ sinh thái xác định, cũng không có mối quan hệ đơn giản nào giữa một biến đổi về đa dạng sinh học và biến đổi về các quá trình sinh thái học mà nó gây ra. Thực ra, những biến đổi này tuỳ thuộc vào các loài và các hệ sinh tháikhác. Ví dụ, việc biến mất của một loài sinh vật tại một vùng xác định (đƣợc biết nhƣ sự tuyệt diệt hoặc tuyệt chủng cục bộ) có thể có một chút hoặc không có ảnh hƣởng đến năng suất sơ cấp tinh nếu có đối tƣợng cạnh tranh thay thế chúng trong quần xã. Chẳng hạn ở miền đông nƣớc Mỹ, cây độc cần miền đông (Tsuga canadensis) nhanh chóng thay thế cho cây hạt dẻ Mỹ (Castanea dentata) bị chết nhƣ một trong hai loài ƣu thế của rừng.
Tuy nhiên, trong các trƣờng hợp khác, sự biến mất khỏi một hệ sinh tháicủa một loài xác định có thể làm giảm căn bản năng suất sơ cấp. Nếu nấm khuẩn căn mất hẳn, tốc độ sinh trƣởng của các loài thực vật mà chúng giúp hấp thụ nƣớc và chất dinh dƣỡng sẽ giảm đột ngột. Cũng tƣơng tự, nếu chẳng hạn một loài động vật ăn cỏ nhƣ ngựa vằn (Equus burchelli) và wildebeest (Connochaetes taurinus) bị đƣa đi khỏi thảo nguyên châu Phi, năng suất sơ cấp tinh của hệ sinh thái sẽ giảm. Trong một số trƣờng hợp, sự biến mất của một loài có thể lại làm năng suất của hệ sinh tháităng lên, nếu đó là loài ăn thực vật phàm ăn trên thảm thực vật của hệ sinh thái. Ví dụ, nhím biển, sao biển, và một số loài vùng triều khác bị diệt trừ, năng suất của tảo trong vùng triều và vùng dƣới triều đôi khi sẽ tăng đáng kể.
Thay đổi đa dạng loài của một hệ sinh tháicó ảnh hƣởng tuỳ từng trƣờng hợp cụ thể đối với các quá trình của hệ sinh tháinhƣ chu trình nƣớc và chu trình dinh dƣỡng. Ví dụ, khi một hệ sinh tháirừng bị phá huỷ, một khối lƣợng lớn nƣớc sẽ bị mất đi trong các trận lũ.
Mặc dù mối quan hệ giữa đa dạng loài và các quá trình sinh thái học không tuân theo các quy luật thông thƣờng, các nhà sinh thái học vẫn có thể xác định đƣợc một số các mối quan hệ cho phép đánh giá đƣợc những thay đổi của môi trƣờng sẽ ảnh hƣởng thế nào đến đa dạng loài và ngƣợc lại những thay đổi trong đa dạng loài sẽ ảnh hƣởng đến các quá trình sinh thái học nhƣ thế nào . Một số tiến bộ gần đây của sinh thái học đã làm rõ các mối quan hệ này, cung cấp cho các nhà hoạch định chính sách một bƣớc tranh vô giá về cách thức và nhịp độ thay đổi trong hệ sinh thái và quan trọng hơn nữa là cung cấp cho các nhà quản lý các thông tin cần thiết cho việc quản lý hiệu quả đa dạng sinh học
- Thứ nhất, cho dù các loài cân bằng nhƣ thế nào, tập hợp các loài tạo nên quần xã và hệ sinh tháivẫn thay đổi liên tục.
- Thứ hai, đa dạng loài tăng khi tính không đồng nhất của môi trƣờng - hoặc tính không đồng nhất của nơi cƣ trú - tăng, nhƣng dù độ phong phú loài có thể tăng do việc tăng tính đa dạng nơi cƣ trú trong một hệ sinh tháithì sự can thiệp này có thể là con dao 2 lƣỡi.
- Thứ ba, tính không đồng nhất của nơi cƣ trú không chỉ ảnh hƣởng đến thành phần loài của một hệ sinh thái, mà còn có ảnh hƣởng tới mối quan hệ qua lại giữa các loài.
- Thứ tƣ, sự xáo trộn theo chu kỳ có vai trò quan trong trong việc tăng tính không đồng nhất của môi trƣờng và duy trì độ phong phú loài cao .
- Thứ năm, cả kích cỡ và mức độ cô lập của các phần của nơi cƣ trú cũng có thể ảnh hƣởng đến độ phong phú loài, và độ rộng của các vùng chuyển tiếp giữa các vùng cƣ trú cũng có tác động tƣơng tự.
- Thứ sáu, các loài khác nhau có ảnh hƣởng khác nhau đối với các đặc tính của một hệ sinh thái.
Cùng với những kiến thức ngày càng nhiều về các vai trò đặc thù của loài trong các quần xã và ảnh hƣởng quan trọng của sự xáo trộn cũng nhƣ tính không đồng nhất của môi trƣờng đối với độ phong phú loài, ngày càng có thể sử dụng và
quản lý đất mà vẫn duy trì các loài trong vùng đó và cung cấp các dịch vụ sinh thái có giá trị cho con ngƣời .
Việc nhận thức đƣợc các mối quan hệ vốn có trong các giai đoạn khác nhau của tính đa dạng đặc thù của một hệ sinh thái- kiểu phân bố và phong phú của các quần thể, loài và nơi cƣ trú - là cần thiết để đạt đƣợc sự phát triển bền vững trên toàn thế giới . Tính đa dạng đặc thù có thể tăng do việc bổ sung các loài ngoại lai hoặc tạo ra những xáo trộn vừa phải . Ngƣợc lại, tính đa dạng này có thể giảm thông qua các thay đổi nhƣ sự suy giảm loài hoặc ngăn cản các mô hình tự nhiên của sự xáo trộn và sự xâm lấn. Tính đa dạng đặc thù của một hệ sinh thái có thể bị biến đổi để thay đổi các mục đích sử dụng mà hệ sinh thái cung cấp. Tuy vậy khi muốn tăng cƣờng một mục đích sử dụng, các mục đích sinh thái quan trọng khác thƣờng cũng bị thay đổi theo . Việc xây dựng các khu đất trồng cây lấy gỗ có thể tăng sản lƣợng gỗ, nhƣng giảm đa dạng loài, đồng thời có thể tăng tần suất lũ và xói mòn đất hoặc giảm dòng nƣớc trong mùa khô, và rõ ràng không có lợi đối với những loài bị loại bỏ (do đó giảm bớt đa dạng gene của hệ sinh thái)
Khi thay đổi hệ sinh thái để nâng cao năng suất trƣớc mắt sẽ gây ra những biến đổi phức tạp trong các quá trình sinh thái khác, và sau cùng những biến đổi này có thể làm giảm năng suất về lâu dài, trọng tâm của các chính sách quản lý không thể bị giới hạn với chỉ một số lƣợng nhỏ những ảnh hƣởng này.