生物圈(biosphere)

生物圈并非构成一个单独的物理圈层，而是地球上所有生命有机体的总和，主要集中在水圈和岩石圈，部分生活在大气圈。

生物圈的大小通常用构成有机体的主要成分-地球上的有机碳量来表示，而有机碳的存在是地球上所发生的生物地球化学过程与附近其他星球上所发生的简单地球化学过程之间的最本质区别。由于有机碳的迁移和转化才使得地表系统是地球系统中最复杂、最有活力的部分。

植物光合作用是将大气中存在的无机分子－，同化成有机碳的生物地球化学过程，它如同一个复杂系统的活化剂，带动着4个圈层之间的相互联系和相互作用，它不仅影响着大气的组成，也促进了土壤的形成和发育。  

（1）生物圈的代谢过程 

生物圈的代谢作用有两个方向相反的过程，即同化作用(anabolism 或biosynthesis)和异化作用(catabolism)。前者进行物质的合成，后者进行物质的分解。 

主要代谢过程： 

生物的营养方式有二大类：自养是利用环境中的无机物进行同化作用，异养则在分解生物体中获取营养。

（2）生物圈的组成 

迄今为止，人们发现构成生命体及其残体的化学元素仅20余种。其中C、H、O、N、P、S、K等少量元素占据了绝大部分。这些元素组成复杂的分子和大分子，由它们构成生物的细胞、器官以至个体。

初级生产力

 植物光合作用的有机物生产是全球生物地球化学循环的主要原动力之一，因此，植物光合生产是地表系统的重要基础参数。生物圈净初级生产力(net primary production, NPP, kg/·a)可以简单地表达为：

式中，GPP表示植物总第一性生产力(gross primary production, kg/·a),　Rp表示植物的总呼吸(plant respiration)。