建立自然保护区是指为了保护生物多样性，把包含保护对象在内的一定面积的陆地或水体划分出来，进行保护和管理，保护的对象，主要包括有代表性的自然生态系统和珍稀濒危的动植物的资源等，自然保护区是“天然基因库”，能够保存许多物种和各种类型的生态系统；是进行科学研究的天然实验室，为进行各种生物学研究提供良好的基地；是活的自然博物馆，是向人们普及生物学知识，宣传保护生物多样性的重要场所．因此建立自然保护区保护生物多样性最有效的措施．

故选：D