تنوع زیستی که مفهوم آن با آمیختگی و ترکیب گونه ها قرین است، یکی از خصوصیات مهم جوامع گیاهی است که همواره به عنوان شاخصی برای مقایسه وضعیت بوم شناختی اکوسیستم های جنگلی به کار گرفته می شود. در این مطالعه به منظور بررسی پوشش چوبی، علفی و نیز پارامترهای محیطی رویشگاه کلاله ارسباران، به صورت تصادفی سیستماتیک از 62 قطعه نمونه به ابعاد 20 × 20 متر، در یک شبکه آماربرداری 300 × 200 متر استفاده شد. در داخل هر پلات به صورت تصادفی چهار میکروپلات به ابعاد 1.5 ×1.5 متر برداشت و نوع گونه و درصد پوشش گونه های علفی به روش براون بلانکه تخمین زده شد. جهت بررسی وضعیت تنوع زیستی از شاخص های تنوع شانن- وینر، غنای مارگالف و یکنواختی اسمیت و ویلسون استفاده شد. نتایج تجزیه واریانس یک طرفه و مقایسه میانگین چند دامنه دانکن نشان داد که تأثیر ارتفاع از سطح دریا بر تنوع و غنای پوشش چوبی معنـی دار است و ارتـفاعـات مـیانی (1400-1200متر) تنوع و غـنای گونه ای چوبـی بالاتـری دارند، درحـالی که تفاوت معنی داری برای یکنواختی از این نظر مشاهده نگردید. همچنین تأثیر جهت جغرافیایی بر تنوع و یکنواختی معنی دار می باشد به طوری که جهت غربی بالاترین تنوع و یکنواختی را نسبت به سایر جهت ها دارد و تأثیر جهت جغرافیایی بر غنا معنی دار نمی باشد. علاوه بر این تأثیر شیب بر هیچ یک از شاخص های تنوع زیستی مورد بررسی معنی دار نمی باشد. در ارتباط با پوشش علفی نتایج نشان داد که ارتفاع از سطح دریا بر تنوع و غنای گونه های علفی تاثیر معنی داری داشته، به طوری که بیشترین تنوع و غنا در دامنه ارتفاعی پایین (کمتر از 1200 متر) و کمترین تنوع و غنا در ارتفاعات بالا (بیشتر از 1400 متر) مشاهده شد. همچنین نتایج نشان داد که جهت دامنه بر تنوع و غنای پوشش علفی اثر معنی داری دارد و جهت جنوبی بالاترین غنا و تنوع گونه ای را داشته، درحالی که تفاوت معنی داری برای یکنـواختی از این نظر مشـاهده نگـردید. علاوه بر این، شیب نیز تاثیر معنی داری بر غنا و تنوع داشته و بیشترین تنوع و غنای گونه ای در شیب های کمتر از 40 درصد مشاهده گردید. بر اساس نتایج آزمون همبستگی پیرسون به غیر از شاخص تنوع شانون- وینر در لایه پوشش علفی، بقیه شاخص های تنوع زیستی در لایه چوبی و علفی همبستگی معنی داری با میزان ترسیب کربن خاک ندارند.