导语：生物圈是什么？地球生命的最大系统层级是自然地理中的重要话题，本文将为您详细介绍相关知识，内容丰富、通俗易懂，适合日常学习。本文发布于2026年10月06日。

把地球上所有的生命看成一个整体，它有一个名字——生物圈。生物圈不是指某一片森林、某一片海洋，而是地球上所有生态系统的统合整体，是地球的一个外层圈。简单来说，地球上所有的生物体，加上它们赖以生存的环境，合起来就叫生物圈。

从一只蚂蚁到整个生物圈

生态学里有一条层层嵌套的线索：生物圈 > 生态系统 > 群落 > 种群 > 个体。最底层是个体，也就是一只鸟、一棵树、一个人；同种个体生活在一起，组成种群；不同种群在同一个区域里相互影响，组成群落；群落再加上它所在的无机环境，比如土壤、水、气候，就构成生态系统；而地球上所有生态系统的总和，就是生物圈。所以生物圈是生命系统层级中最大的那一层，它的内部并不是彼此孤立的，而是通过能量流动和物质循环紧密相连。

“生物圈”这个词是怎么来的

1875年，地质学家爱德华·修斯最早使用了“生物圈”一词，把它定义为“地球表面生命居住的地方”。这个词最初是个地质学词语，用来体现达尔文、马修·方丹·莫里等人的理论对地球科学的影响。到了1920年代，生物圈一词才获得了生态学上的意义；1935年，“生态系统”这个概念被引入。俄国科学家弗拉基米尔·韦尔纳茨基把生态学定义为研究生物圈的科学，他的工作让生物圈从单纯的地理名词变成了一个有生命、有代谢、能自我调节的整体。

今天的生物圈概念已经非常综合，它把天文学、地质物理学、气象学、生物地理学、演化论、地质学、地质化学、水文学等学科都串了起来。可以说，凡是与地球和生命有关的科学，几乎都能在生物圈这个框架里找到位置。

狭义与广义：两种理解方式

一些生物学家和地质学家使用生物圈时，取的是比较狭义的定义。比如地质化学家把生物圈定义为“所有生物的总和”。在这个定义下，生物圈只是地球四个圈层之一，另外三个是大气圈、水圈和岩石圈，生物圈通常被认为位于大气圈底部、水圈全部和岩石圈上部。这种狭义定义其实是现代科学专业化分工的产物。也有科学家更喜欢用1960年代出现的“生态圈”一词来表达这层意思。

另一些学者则采取广义的定义：任何包含多个生态系统、形成封闭而能自我调控的系统，都可以称为一个生物圈。按照这个标准，1990年代的“生物圈二号”实验，以及外太空中某些可能存在生命的星球，都被部分学者视为一个生物圈。

生长环境与小生境

在生物圈内部，还可以划分出更小的单位。生长环境是植物和动物生长的自然场所，比如洞穴、山脉和海洋。而在生长环境之中，又有更细微的小生境。各种生物就在这些小生境里占据各自的地盘，找到适合自己的温度和食物来源。正是这些大大小小的空间拼接在一起，才构成了完整而复杂的生物圈。

地球生物圈有多大

地球生物圈的范围包括陆域环境、淡水与咸水区以及低层大气。它的垂直跨度大约是海平面上下各10公里，合计约20公里。在这个薄薄的壳层里，空气、陆地、岩石圈和水与生命相互作用，生命过程也在不断改变着这些圈层。

生物圈是一个封闭且能自我调控的系统。地球目前是整个宇宙中唯一已知有生物生存的地方。一般认为，生物圈是在大约35亿年前生命起源之后，随着生命不断演化和扩张而逐渐形成的。

生物圈二号：人造的“小地球”

为了研究生物圈如何运转，科学家曾在1990年代建造了一个封闭的人工生态系统，称为“生物圈二号”。它试图在有限空间里模拟地球的生态循环，让人们看到：一个能自我调控的生命系统，需要多么精密的平衡。这也从侧面提醒我们，真正的地球生物圈远比任何人工模型复杂，也更值得珍惜。