La quantification des effets de la gestion forestière sur la biodiversité dépend de nombreux facteurs difficiles à prendre en compte dans les études scientifiques. Le traitement en sylviculture irrégulière n'échappe pas à cette règle, et ses effets sur la biodiversité dépendent, entre autres, des espèces ou des groupes d'espèces et des échelles spatiales et temporelles considérés. D'un point de vue théorique, de nombreux auteurs font l'hypothèse que la conservation de la biodiversité forestière en forêt exploitée repose (i) sur la capacité de la sylviculture à reproduire un régime de perturbations comparable à celui des forêts non exploitées, et (ii) sur la continuité d'habitat pour les espèces sensibles (par exemple, celles à faible capacité de dispersion). Ainsi, la pratique de sylvicultures variées à différentes échelles a été promu dans diverses régions du monde, mais les bases empiriques qui montrent effectivement un effet positif sur la biodiversité restent peu nombreuses. En 2018, une synthèse de la littérature scientifique comparant futaies régulières et irrégulières a été publiée. Elle comprenait 99 études individuelles sur différents groupes d'espèces et sur différents aspects du fonctionnement forestier. Un quart de ces études (23) montrent que la sylviculture irrégulière a un effet positif sur certains compartiments, alors que 16 montrent un effet positif de la sylviculture régulière. La majorité d'entre elles (60) ne montrent pas de différence entre les traitements, notamment en termes de biodiversité. En Allemagne, une étude récente a également comparé la biodiversité entre des futaies régulières (17) et irrégulières (13) de hêtre, ainsi que des réserves forestières (13) où l'exploitation a été récemment abandonnée (20 - 50 ans). Les auteurs étudient la réponse de 13 groupes d'espèces et 2 groupes de bactéries à différentes échelles. A l'échelle locale, ils montrent un effet positif de la futaie irrégulière sur la richesse et l'abondance totales des oiseaux, ainsi que sur les oiseaux forestiers. A l'échelle d'un ensemble de parcelles, la richesse totale des insectes saproxyliques, des lichens, des araignées et des oiseaux était supérieure en futaie régulière. Aucune différence avec les réserves n'a pu être mise en évidence, sans doute du fait que les réserves étudiées étaient très récentes. Ces deux exemples montrent qu'il n'existe pas, à l'heure actuelle, de consensus scientifique sur la primauté d'un système par rapport à l'autre en termes de biodiversité et que les deux approches semblent nécessaires pour en maximiser les effets positifs. Par ailleurs, les études incluant des réserves forestières où l'exploitation a été abandonnée montrent que le maintien d'éléments favorables à la biodiversité (bois mort, gros arbres, microhabitats) a des effets prépondérants sur le mode de gestion. Certaines quantités permettant l'amélioration de la biodiversité ne sont cependant atteignables qu'en l'absence d'exploitation. Ainsi, plutôt que d'opposer des modes de sylvicultures entre eux, et en l'absence de bases scientifiques solides, il semble important d'analyser dans quelle mesure ils sont complémentaires aux échelles paysagère et temporelle et permettent la conservation optimale d'un ensemble d'espèces.