生物圈在整个地球上是一个厚度很薄而又十分特殊的圈层。生物的生命活动对所要求的外部环境条件具有比较严格的限制，尤其是高级生物，选择适合其生存的外界条件尤为严格。因此，在地球各处的自然环境中，只有在一个相当狭窄的空间内（从垂直的方向看），才具有这样的条件。这个相当狭窄的空间集中位于地球表层上固相、液相、气相的交界面附近，围绕着该界面，高度集中了地球上达 99% 的生物物质。这些生物物质形成一个环绕地球的连续薄层，被称之为“生物圈”。

　　生物圈的概念是奥地利地质学家休斯（Suess，1875）在一个世纪以前引入自然科学的。他在 1875 年出版的一本关于阿尔卑斯山起源的小册子中，首次应用了“生物圈”这个名词。直到原苏联科学院院士维尔纳茨基首先在 1926 年于苏联、其后又在 1929 年于法国发表了题为《生物圈》的两篇演说后，才引起了全世界的广泛注意。也就是说，在休斯提出生物圈后的 50 多年，生物圈的概念才得到承认并有了真正的发展，而且一直延续至今，但有关生物圈的基本内容，仍属于维尔纳茨基所定义的范畴。1970 年，美国出版的《科学美国人》月刊特别以专刊的形式，比较系统地总结了有关生物圈主要方面的基本内容，尤其是哈奇逊（Hutchinson，1970）的一篇论文，对于生物圈的基本特点作了综合性的评述。生物体集中存在的薄层，是地球上各类自然条件相互作用、相互制约和相互组合的十分独特的地方。如果没有这种比较独特的自然环境存在时，结果将正如其他星体上目前尚未正式发现生命现象一样，地球本身也只能是一片死寂的世界。那么，在生物集中存在的空间，具备哪些独特的表现呢？归纳起来，该特定空间的自然环境，大致应具如下几个条件：

　　（1）它必须伴随有大量液态水的存在，而且在这种液态水存在的部位上，它还必然能同时存在或交替存在着固、液、气三种状态，并可在其间实行能量和物质的积极转换。

　　（2）它必须具有一个稳定而有效的外来能源——太阳源，以满足在生物生命过程中所必须得到的能量，同时它亦可为生物环境的改变提供基本动力。

　　（3）在生物圈中，一定要具备充分大的三相物质界面，即具有固体的岩石圈、液体的水圈与气体的大气圈三者相邻接的界面活动带。例如像大多数的农作物那样，它的根伸入固体的土壤中，茎叶充分伸展于大气中，液态水通过植物体联系着物质和能量的转换和流通，如果没有这种三相界面的存在，要发展到高等植物是不可能的，因为包括农作物在内的高等生命形式，很少是只在一个单独的物质相中存在的。

　　（4）必须有一个气压较为恒定、组成成分比较一致的大气层。它一方面为初始生产力的形成提供二氧化碳源以及为生物的呼吸作用提供氧源；另一方面它又是保护生物体免受致命的紫外线辐射的保护层，并且形成“温室效应”，成为防止能量过分选失的“贮能器”。

　　（5）在这个生物圈中，必须具备全球规模的能量和物质的循环。这种循环有助于能量物质分配的均衡并创造出一种特殊的环境结构，这种环境结构执行着有利于生命活动的特殊功能。事实上，生物本身的循环过程，与无机界的地质循环过程、大气循环过程、水循环过程，紧紧地交织在一起，而这种交织的空间，恰好只能位于地表界面附近狭小的范围中。因此生物圈内，是惟一允许这四大循环同时共存、相互交织并产生复杂效应的地方。

　　（6）在生物圈中，环境因素的变幅不得太大。因此，过冷、过热、过湿、过干、营养元素的过度缺乏和过度富集、极端的盐碱度等，以及在各自然环境要素中过于偏离正常的组合关系，均不可能期待有丰富的生物物质以及正常的生物活动，尤其不能期待会有高等植物的正常活动。

因此，适于生物活动大量集中的空间范围，它所占据的体积是很小的，但它却是全人类生存和发展的空间基础，更是实施可持续发展的空间舞台。保护好生物圈不被人为破坏，使其保持一个良好的发展态势，就是保护全人类乃至全球生物的生存空间，更是实现人类在地球这颗星体上可持续发展的前提。

　　（摘编自《中国可持续发展战略的实施环境》）