生物圈与生态系统

什么是生物圈

生物圈是地球上最大的生态系统，是指地球上所有生态系统的统合整体。从地质学的角度来看，生物圈是结合所有生物以及它们之间关系的全球性的生态系统，包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。生物圈是一个封闭且能自我调控的系统。地球是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方，一般认为，生物圈从35亿年前生命起源后演化而来，我们人类和不计其数的植物、动物等生物都生活在这个庞大而复杂的地球生态系统中。

什么是生态系统

生物与环境是一个不可分割的整体，我们把这个整体叫作生态系统。生态系统包括生产者、消费者、分解者以及非生物的物质和能量。

“生产者”主要是绿色植物，也包括一些能够合成有机物的细菌。这些生产者是生态系统的主要成分，它们通过光合作用（或者利用化学能）合成有机物，把无机环境里的能量输入生态系统中，维持着整个生态系统的稳定。

“消费者”包括了几乎所有动物和部分微生物（主要是真细菌），它们通过捕食和寄生的方式在生态系统中传递能量。

“分解者”以各种细菌和真菌为主，也包含屎壳郎、蚯蚓等腐生动物。

“非生物的物质和能量”指的是阳光、空气、水、岩石和土壤等非生物，它们是生态系统不可缺少的组成部分。

生态系统分为很多种，有森林生态系统、草原生态系统、海洋生态系统、淡水生态系统（又分为湖泊生态系统、池塘生态系统、河流生态系统等）、农田生态系统、湿地生态系统和城市生态系统等。

不同的生态系统分别有不同的功能，比如森林生态系统中，森林里的植物通过光合作用，每天都吸收大量二氧化碳并释放大量氧气，这对于维持大气中二氧化碳和氧含量的平衡具有重要意义；在下雨时，乔木层、灌木层和草本植物层能够截留一部分雨水，大大减缓雨水对地面的冲刷，最大限度地减少地表水流。另外，枯枝落叶层就像一层厚厚的海绵，能够大量吸收和贮存水分。因此，森林在涵养水源、保持水土方面起着重要作用。我们把这种作用叫作生态系统的“生态服务功能”。

生态承载力

生态承载力指的是生态系统存在着某种极限，超出这种极限，该生态系统的生态服务功能就会遭到破坏。长期以来，人类对经济发展的评价并未将环境成本（指由于使用自然资源而导致的生态系统的退化）计算在内，直到人们认识到能源、资源的过度消耗和全球变暖、气候变化之间确实存在因果关系的时候，关于生态承载力的讨论才开始多起来。

2010年，世界自然基金会（WWF）发布的《地球生命力报告》指出，人类对自然资源的需求已经超出了生态承载力的50%。“生态足迹”是这份报告中测算的指标之一，它是指要维持一个人、地区、国家的生存所需要的地域面积。WWF的测算显示，自1966年以来，人类对自然资源的需求增加了一倍，到2030年，人类将需要相当于两个地球的资源来满足每年的需求。因此，人类要找到一种在当前地球资源的局限下能满足日益增长的人口需要的方法，这种方法的经典表述就是可持续发展。