A、不遗传变异不能为生物进化提供原材料,A错误;B、受温度变异是不定向的,B错误;C、碱基对的增添、缺少或替换引起的变异是基因突变,不是染色体变异,C错误;D、自然选择通过使种群基因频率发生定向改变而决定生物进化的方向,D正确.故选:D.