第四章 人类与生物圈

第一节 生物圈的概念及其发展

生物圈的概念是奥地利地质学家休斯（Eduard Sness）于 1875 年首次引进自然科学的。然而，这个概念当时在科学思想中起的作用并不大。直到本世纪 20 年代，苏联地球化学家维尔纳茨基（В.И.Вернадски й）在苏联（1926 年）和法国（1929 年）所作的题为“生物圈”的两次讲演之后，才引起人们的注意。

生物圈是指地球上有生命的部分，即地球上所有的生物，包括人类及其生存环境的总体。但是，这个非常简明的概念却并不十分精确。因为在大气圈相当高的地方（大约在海拔 9000 米以上）仍然存在着细菌和真菌的孢子。甚至在地球上的干旱、高寒（—190℃）和酷热（140℃）地区，尽管难以维持代谢过程的进行，但在这类地区亦能找到孢子。因此，在生机勃勃的生物圈以外，还围绕着一个界限不甚明确的，有一些休眠形式生命的“副生物圈”

（Parabiospheric）区域（图

生物圈的发育大约经历了 30 亿年的漫长历程。从 30 亿年前出现原始细菌开始，20 亿年前出现了能进行光合作用的固氮生物，释放出氧气，并在约16 亿年前形成了含氧的大气圈。 12 亿年前出现最早的真核细胞。7 亿年前出现了多细胞生物。5 亿年前出现了海洋无脊椎动物。4.5 亿年前生物才登上陆地。哺乳类动物的出现则是近 2 亿年的事（表 4.1）。在这漫长的历史长河中，由于地壳的分化，气候的变异和其它种种原因，有些物种消亡了，新的物种产生了，形成了今天这样的由数量达一千万种生物①组成的五彩缤纷的生物界。

生物圈是地球上最大的生态系统，它包括海平面以上 9 公里到海平面以

下 10 公里的范围。在这个范围内有正常的生命存在，有构成生态系统的生产者、消费者、分解者和无生命物质的四个组成部分，有能量的流动和有物质的循环。