ความหลากหลายของสิ่งมีชีวิต

ระบบนิเวศภูเขา สามารถแบ่งย่อยได้เป็น 8 ประเภท ดังนี้

• ป่าดิบเขาต่ำ (Lower montane rain forest) พบบนภูเขาที่สูงกว่าระดับน้ำทะเลปานกลางตั้งแต่ประมาณ 1,000-1,900 เมตร สภาพป่ามีเรือนยอดแน่นทึบ มีไม้พื้นล่างหนาแน่นซึ่งประกอบด้วยพรรณไม้เขตอบอุ่น (Temperate species) และพรรณไม้ภูเขา (Montane species) ที่ต้องการอากาศหนาวเย็นตลอดปี ส่วนใหญ่ ได้แก่ ไม้ก่อ และยังมีพรรณไม้ในระดับต่ำ (Lowland species) ที่เป็นชนิดพันธุ์ของป่าดิบชื้นและป่าดิบแล้งขึ้นปะปน ขณะที่พบพืชจำพวกหมาก ปาล์ม หรือหวาย และเถาวัลย์ชนิดต่าง ๆ น้อย
• ป่าไม้ก่อ (Lower montane oak forest) เป็นป่ารุ่นสองที่เกิดจากการฟื้นตัวของป่าดิบเขาต่ำที่ถูกแผ้วถาง พบที่ความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางตั้งแต่ 900 เมตรขึ้นไป ชนิดพันธุ์ส่วนใหญ่อยู่ในวงศ์ไม้ก่อ (Fagaceae) ชาหรือเมี่ยง (Theaceae) และอบเชย (Lauraceae) ลักษณะของชั้นเรือนยอดของป่าไม้ก่อโดยทั่วไปค่อนข้างโปร่งกว่าป่าดิบเขาต่ำ ตามกิ่งของต้นไม้ชั้นบนจึงมีไลเคนจำพวกฝอยลม Usnea spp. (Usneaceae) ห้อยอยู่
• ป่าไม้ก่อ-ไม้สน (Lower montane pine-oak forest) เกิดจากป่าไม้ก่อที่ถูกรบกวนบ่อย ๆ จากมนุษย์ โดยเฉพาะการเกิดไฟป่าในช่วงเดือนมกราคม-มีนาคม ซึ่งเป็นฤดูแล้ง ทำให้สนสามใบแพร่พันธุ์ได้ดี
• ป่าไม้สนเขา (Lower montane coniferous forest) พบบนที่ราบสูงของภูเขาหินทรายยอดตัดทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น ภูหลวง ภูกระดึง จังหวัดเลย ที่ความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 1,100-1,300 เมตร โครงสร้างป่าดั้งเดิมตามธรรมชาติ มีไม้สนเขาขนาดใหญ่ คือ แปกลม Calocedrus macrolepis (Cupressaceae) ขึ้นเป็นไม้เด่นของเรือนยอดชั้นบน นอกจากนี้ ยังมีไม้สนเขาชนิดอื่น เช่น พญาไม้ สนใบพาย สนสามพันปี ซางจีน ขุนไม้ เป็นต้น
• ป่าละเมาะเขาต่ำ (Lower montane scrub) พบเป็นหย่อมเล็ก ๆ ตามลานหินบนภูเขาหินทรายยอดตัดทางภาคตะวันออกเฉียงเหนือ เช่น ภูหลวง ภูกระดึง จังหวัดเลย ที่ความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 1,000-1,500 เมตร ป่าโล่ง มีไฟป่ารบกวนเป็นครั้งคราว ต้นไม้มีลักษณะแคระแกร็น สลับกับไม้พุ่มเตี้ยหลายชนิด พันธุ์ไม้ที่พบทั่วไป เช่น ก่อเตี้ย (หรือก่อดำ) ก่อพวง กุหลาบขาว กุหลาบแดง ทะโล้ ชมพูภูพาน กูดเกี๊ยะ เป็นต้น
• ป่าดิบเขาสูงหรือป่าเมฆ (Upper montane rain forest หรือ Cloud forest) พบตามสันเขาและยอดเขาที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลาง 1,900 เมตรขึ้นไป โดยเฉพาะสันเขาและยอดดอย อินทนนท์ ส่วนใหญ่จะมีเมฆหมอกปกคลุมเป็นประจำ เรือนยอดชั้นบนเบียดชิดกันแน่น เรือนยอดชั้นรอง ส่วนใหญ่เป็นไม้พุ่ม และไม้คลุมดิน ลำต้นของไม้ป่าถูกปกคลุมด้วย ไลเคน มอส เฟิร์น ไม้อิงอาศัย และกล้วยไม้ อย่างหนาแน่น
• ป่าละเมาะเขาสูง (Upper montane scrub) เป็นสังคมพืชที่เป็นเอกลักษณ์ พบเฉพาะบนพื้นที่โล่งตามสันเขาและยอดเขาของภูเขาหินปูน ดอยเชียงดาว จังหวัดเชียงใหม่ ที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 1,900-2,200 เมตร ประกอบด้วย พืชพรรณของเขตอบอุ่นหลายชนิด ซึ่งเป็นรูปแบบของสังคมพืชเขตอัลไพน์หรือกึ่งอัลไพน์ พืชเด่นส่วนใหญ่เป็นพืชล้มลุกและไม้พุ่มเตี้ยที่ขึ้นตามซอกหิน หรือรอยแตกของหินที่มีมอสสะสม ไม่มีไม้ต้นเด่นชัด นอกจาก ค้อเชียงดาว (Trachycarpus oreophilus (Palmae)) พืชที่เป็นชนิดพันธุ์เฉพาะถิ่นบนดอยเชียงดาวมีจำนวน 40 ชนิด ในจำนวนนี้มี 22 ชนิด ที่เป็นพืชเฉพาะถิ่นที่พบเฉพาะบนดอยเชียงดาวเท่านั้น เช่น ก่วมเชียงดาว (Acer chiangdaoense Santisuk) เหยื่อเลียงผา (Impatiens kerriae Craib) ขาวปั้น (Scabiosa siamensis Craib) กุหลาบขาว (Rhododendron ludwigianum Hoss) น้ำนมเชียงดาว (Euphorbia saxicola Radcl.-Sm.) ดอกหรีดเชียงดาว (Gentiana leptoclada Balf. F. & Forr. ssp. australis (Craib) Toyokuni) ค้อเชียงดาว (Trachycarpus oreophilus Gibbons & Spanner) ม่วงเชียงดาว (Thalictrum siamense T. Shimizu) เป็นต้น
• แอ่งพรุภูเขา (Montane peat bog หรือ Sphagnum bog) มีลักษณะเป็นแอ่งหรือที่ลุ่มบนยอดเขาหรือบนที่ราบสูงที่มีความสูงจากระดับน้ำทะเลปานกลางประมาณ 1,200 เมตรขึ้นไป พื้นล่างปกคลุมด้วยข้าวตอกฤาษี (Sphagnum mosses) บริเวณขอบแอ่งพบไม้พุ่มหรือไม้ต้นขนาดเล็กขึ้นอยู่ประปรายส่วนใหญ่เป็นพรรณไม้ของวงศ์กุหลาบดอย (Ericaceae)

จากการสำรวจรวบรวมข้อมูลความหลากหลายทางชีวภาพของ สุระ และปรัช (2561) ในพื้นที่อนุรักษ์ 5 พื้นที่ศึกษา ได้แก่ อุทยานแห่งชาติดอยอินทนนท์ อุทยานแห่งชาติดอยสุเทพ-ปุย เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาว เขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าอมก๋อย และเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าลุ่มน้ำปาย พบพันธุ์ไม้ทั้งหมด 149 ชนิด 56 วงศ์ และพันธุ์ไม้ที่ไม่สามารถวินิจฉัยได้ 23 ชนิด ข้อมูลของเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าเชียงดาว พบพันธุ์พืชทั้งหมด 39 ชนิด 25 วงศ์ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม 111 ชนิด 29 วงศ์ สัตว์สะเทินน้ำสะเทินบก 63 ชนิด 7 วงศ์ สัตว์เลื้อยคลาน 89 ชนิด 16 วงศ์ และนก (ทั้งนกประจำถิ่นและนกอพยพ) 479 ชนิด 51 วงศ์ ส่วนจุลินทรีย์เห็ด พบทั้งหมด 277 ชนิด 42 วงศ์