Agrobiodiversitas adalah istilah untuk menyatakan sumberdaya genetik tanaman yang digunakan untuk pangan dan pertanian, merupakan bagian dari keanekaragaman alami.  Kajian tentang agrobiodiversitas tidak dapat dilepaskan dari pengaruh faktor lingkungan.  Karakteristik suatu wilayah dapat dikelompokkan kedalam beberapa zona agroekologi (ZAE) berdasarkan parameter faktor lingkungan tertentu sesuai dengan kepentingan untuk budidaya tanaman.  Berdasarkan  kemiringan lahan, ketinggian tempat, regim kelembaban udara dan tipe iklim, serta jenis tanah, wilayah Jawa Tengah dapat dipetakan menjadi 131 ZAE, lima diantaranya terdapat di wilayah Sub Daerah Aliran Sungai (Sub DAS) Samin. Kondisi lingkungan yang bervariasi antar zona mempengaruhi agrobiodiversitas di tiap-tiap zona, termasuk di sub sistem pekarangan. Agrobiodiversitas di pekarangan memberi manfaat selain untuk dikonsumsi secara subsisten, juga memberi peluang bagi rumah tangga untuk memperoleh pendapatan melalui penjualan hasil tanaman.
Penelitian ini merupakan penelitian eksploratif yang bertujuan mengetahui karakteristik agrobiodiversitas di pekarangan berbasis karakteristik ZAE di Sub DAS Samin, manfaat agrobiodiversitas untuk memenuhi kebutuhan rumah tangga secara subsisten dan potensi pendapatan rumah tangga yang bersumber dari agrobiodiversitas di pekarangan.
Agrobiodiversitas di pekarangan di ZAE dengan ketinggian tempat berbeda dapat bervariasi dan dapat dicirikan dengan adanya jenis tanaman tertentu yang tumbuh terbatas karena memiliki toleransi lingkungan sempit.  Demikian juga pada jenis  tanah  yang  berbeda, agrobiodiversitas  akan bervariasi.  Sifat  kimia dan  fisik tiap-tiap jenis tanah memberi dukungan berbeda untuk pertumbuhan dan perkembangan tanaman serta mempengaruhi struktur vegetasi, termasuk agrobiodiversitas maupun pendapatan  rumah tangga.  
Pada tipe ZAE yang berbeda, akan menghasilkan kondisi lingkungan abiotik yang berbeda pula, sehingga dimungkinkan untuk memperoleh informasi agrobiodiversitas dan manfaat yang berbeda. Tipe zona agroekologi ditetapkan secara sengaja di lima ZAE di Sub DAS Samin, berdasarkan transek elevasi dengan rentang tinggi tempat antara 219-673 mdpl yang dikelompokkan ke dalam tiga kategori yaitu < 300> 450 m di atas permukaan laut (dpl), pada jenis tanah Mediteran (Alfisol) dan transek taraf kesuburan tanah berdasarkan jenis tanah pada rentang elevasi < 300>

Pengukuran agrobiodiversitas di pekarangan dengan cara mengidentifikasi tanaman di pekarangan yang dianggap bermanfaat bagi rumah tangga, baik sebagai sumber bahan pangan, obat, papan, dan manipulasi lingkungan (peneduh, pagar).  Inventarisasi tanaman dibedakan dalam dua strata, yaitu strata pertama meliputi tanaman yang tumbuh di permukaan tanah hingga tinggi 3 m atau di bawah tegakan pohon dan strata kedua meliputi tanaman pohon tinggi lebih dari 3 m. Variabel yang diukur adalah jumlah dan nama jenis (spesies) tanaman, nama famili, tipe tumbuh, habitus, dan manfaat tanaman.  Data vegetasi dianalisis mengunakan metode analisis vegetasi untuk mengetahui Indeks Keanekaragam Jenis (Shannon-Wiener), Indeks Kekayaan Jenis (Margalef) dan Indeks Nilai Penting suatu spesies.
Pengelolaan pekarangan dilakukan oleh tiap rumah tangga dengan cara dan biaya yang berbeda, oleh karena itu informasi diperoleh melalui wawancara. Agrobiodiversitas di pekarangan menghasilkan panen yang selain dikonsumsi juga dijual, sehingga memberi tambahan pendapatan rumah tangga. Potensi hasil tanaman pada strata pertama diperoleh dengan cara menghitung jumlah tanaman dan luas pertanaman yang dapat menghasilkan, sedangkan pada strata kedua berdasarkan wawancara dengan pemilik pekarangan. Penghitungan penerimaan rumah tangga dari hasil tanaman di pekarangan menggunakan pendekatan harga jual komoditas yang sama di pasar lokal. Besarnya biaya dan pendapatan dihitung dengan satuan pengukuran Rupiah/100 m2/tahun.
Hasil penelitian menunjukkan pada ZAE dengan ketinggian tempat antara 219-673 mdpl dan jenis tanah Alfisol, ditemukan 118 spesies tanaman tumbuh di pekarangan yang terdiri atas 62 spesies pohon dan 56 tumbuh di bawah tegakan pohon, 42 spesies (36%) diantaranya terdistribusi luas pada berbagai ketinggian, yang menunjukkan spesies tersebut memiliki toleransi lebar terhadap faktor lingkungan.   
ZAE dengan ketinggian tempat 300-450 mdpl merupakan wilayah transisi berdasarkan tingginya keanekaragaman dan kekayaan spesies tanaman di pekarangan, dengan jumlah spesies mencapai 90 atau 76,3?ri total spesies yang ditemukan pada ketinggian tempat 219-673 mdpl. Pekarangan didominasi pada urutan pertama oleh tanaman penghasil buah yaitu sebanyak 35 spesies (30%) dan urutan kedua oleh tanaman sayuran yaitu  sebanyak 26 spesies (22%), yang berkontribusi langsung terhadap konsumsi rumah tangga. Nilai penting spesies bervariasi pada tiap-tiap ZAE.  Spesies pada strata pertama yang memiliki nilai penting tertinggi pada ZAE dengan ketinggian tempat <300>450 mdpl berturut-turut adalah papaya (Carica papaya L.), pisang (Musa sp.), dan ketela pohon (Manihot esculenta Crantz) masing-masing dengan Indeks Nilai Penting (INP) 66,87%; 71,56%; dan 48,95%, sedangkan pada strata kedua berturut-turut mangga (Mangifera indica L.) pada ketinggian tempat <300> 300 m dpl masing-masing dengan INP 48,32% dan 46,65%.
Perbedaan jenis tanah pada tiap-tiap ZAE menunjukkan perbedaan daya dukung untuk menjamin keberlanjutan hidup tanaman. Pekarangan pada jenis tanah Alfisol memiliki agrobiodiversitas paling beragam dan berlimpah. Keberadaan spesies tanaman tertentu yang berlimpah dapat menjadi ciri khas setiap ZAE..  Kacang tanah (Arachis hypogea L.), papaya (Carica papaya L.), dan jahe (Zingiber officinale Roscoe) merupakan tanaman terpenting pada strata pertama masing-masing pada jenis tanah Inceptisol, Alfisol, dan Vertisol, sedangkan mangga                      (Mangifera indica L.) adalah pohon penghasil buah terpenting pada strata kedua untuk semua jenis tanah.  Rambutan (Nephelium lappacceum L.), Melinjo (Gnetum gnemon L.), dan Lamtoro (Leucaena leucocephala (Lam.) de Wit) merupakan spesies pohon yang secara berturut-turut menjadi  cirikhas di pekarangan pada jenis tanah Inceptisol, Alfisol, dan Vertisol.
Pemilik pekarangan umumnya mengelola pekarangan dengan cara melakukan pemupukan. Penyiraman pada musim kemarau lebih banyak dilakukan oleh pemilik pekarangan pada tanah Alfisol dengan cara  penggenangan. Penggenangan dilakukan untuk melembabkan tanah terutama pada pekarangan yang memiliki pohon duku, kelengkeng dan durian.
Agrobiodiversitas pekarangan yang dimanfaatkan untuk kebutuhan subsisten rumah tangga berbeda pada setiap ZAE.  Terdapat 23 spesies  tanaman pekarangan yang hasilnya dikonsumsi oleh rumah tangga di ZAE dengan jenis tanah Inceptisol,  17 spesies di tanah Alfisol, dan 16 spesies di tanah Vertisol,  sedangkan yang dijual secara berturut-turut  yaitu 6, 7, dan 8 spesies. Pendapatan yang diperoleh dari hasil tanaman di pekarangan per 100 m2/tahun secara berturut-turut pada tanah Inceptisol, Alfisol, dan Vertisol sebesar Rp. 482.656,-; Rp. 163.620,-; dan Rp. 455.749,- dengan biaya yang dikeluarkan berturut turut Rp. 153.168,-; Rp. 137.220,-; dan Rp. 81.132,-. Agrobiodiversitas di pekarangan berkontribusi terhadap pendapatan rumah tangga secara berturut-turut sebesar   Rp. 2.084.591,-;  Rp. 698.493,-; dan Rp. 2.313.837,- per pekarangan/tahun.
Perbedaan karakteristik agrobiodiversitas di pekarangan pada tiap-tiap ZAE menunjukkan bahwa faktor lingkungan berperan penting dalam mempengaruhi keanekaragaman dan kekayaan spesies tanaman di pekarangan. Di sisi lain, peningkatan keanekaragaman dan kekayaan spesies tanaman di pekarangan tidak selalu diikuti dengan peningkatan pendapatan rumah tangga dari pekarangan.  Oleh karena itu perlu dilakukan penataan tanaman, dengan cara mengkombinasikan berbagai spesies yang memiliki toleransi terhadap naungan berbeda, sehingga tercipta struktur tajuk berlapis-lapis.  Dalam kondisi tersebut, tiap-tiap spesies masih dapat memanfaatkan ruang tumbuh secara optimal, tanpa harus berkompetisi untuk memperoleh sinar matahari. Selain menciptakan struktur tajuk berlapis, pola penataan tanaman juga perlu memperhitungkan faktor umur panen, sehingga memungkinkan rumah tangga dapat mengkonsumsi hasil tanaman sepanjang waktu dan memperoleh pendapatan secara periodik sepanjang tahun. Komposisi  pekarangan terdiri atas tanaman tahunan berbentuk pohon sebagai penghasil kayu dan buah serta tanaman semusim yang menghasilkan umbi, sayuran, rempah dan obat merupakan kombinasi tanaman agar pekarangan bermanfaat secara berkelanjutan