백과

지구상의 암석권과 수권 및 대기권이 포함되며 생물권에서는 환경에 있는 유용한 에너지와 양분을 처리하고 재순환하는 과정이 일어난다.

모든 생명체의 1차 에너지원은 태양열이고 생물에 의해 전환되고 사용되는 무기염류와 다른 물질들은 대기권(공기)·수권(물)·암석권(지표의 암석과 토양) 등으로 구성된 지구권 또는 무생물 세계에서 얻어진다.

비교적 최근의 지구에 대한 개념은 이 모든 층들을 생태권으로 알려진 상호의존하는 계들의 통합 복합체 구성으로 유기권(생명체)과 무생물 또는 지구물리적인 무기권으로 보고 있다.

생물권 생물들의 범위는 가장 단순한 단세포 미생물에서 인간에까지 이르고 있다(영양단계). 모든 생물들은 그들의 기능에 따라 분류할 수 있다.

녹색식물들은 물과 이산화탄소로부터, 탄수화물을 만드는 광합성 작용을 하여 다른 생물들을 위한 기본적인 영양물을 공급하기 때문에 생산자로 여겨진다(독립영양생물). 2번째 부류는 식물 내에 저장되어 있는 에너지를 전환하여 소비하는 생물들로 구성된다(초식동물). 이것에는 모든 종의 동물들이 포함된다.

3번째 부류는 미생물들로 구성되고 이들은 녹색식물이 생산과정에서 사용할 수 있게 유기물질들을 더 단순한 형태로 재구성하는 일을 한다. 제한된 지역에서 종들의 군은 그곳 환경의 무생물 구성과 함께 생태계를 구성하는 생물군집을 만들어낸다.

생물권에 대한 이해는 그것을 구성하는 생물체뿐만아니라 에너지와 필수적 물질들이 종들 사이에서, 그리고 그 환경의 유기체와 무기체 사이에서 이동하는 순환과정을 연구함으로써 얻어진다(에너지 흐름). 예를 들어 태양 에너지를 유용한 양분으로 전환하는 첫번째 과정인 광합성은 최대 에너지 효율이 3％ 정도로 이루어진다.

동물들이 식물을 소비함으로써 생기는 에너지 전환의 각 단계에서 효율은 점점 더 감소한다. 생물들은 그들이 소비하는 에너지를 가장 효율적으로 이용하기 위해 각각의 종들에게 주어지는 적당한 온도와 태양빛의 양 물 및 필수적인 원소들을 공급하는 환경 내에서 행동을 통제해야만 한다. 태양 복사열로부터 식물·동물을 거쳐 인간에 이르기까지 각 단계에서 소비되는 한 방향의 에너지 흐름처럼 생명체에서 사용되는 화학 원소들은 무생물 환경에서 생물 세계로 가고 다시 최종적으로 유기분해를 통해 이전 단계로 되돌아가는 생물지화학순환 과정을 거친다.

일반적으로 기체 상태의 원소들은 대기권과 수권을 통해 이동한다. 그리고 마그네슘·붕소·황·칼슘·칼륨·인 같은 광물 원소들은 토양에서 흡수되고 물을 통해 식물과 동물에 전달된다. 예를 들어 산소는 물과 광물 화합물의 구성 원소로 흡수 순환되어 광합성을 통해 대기 중으로 자유롭게 방출된다.

무엇보다도 가장 중요한 것은 모든 생물체 존재에 필수적이고 각각의 종들에게 적당한 기후 조건을 결정하는 중요한 요소인 물의 순환이다.

물은 일차적으로 증발과 강수를 통해 순환하고 지상의 많은 곳에서는 해류와 유거수(流去水)의 예처럼, 액체 상태로 존재하거나 대기 중 수증기 형태로 분포한다. 물은 액체와 기체 상태로 식물과 동물에 직접 흡수되고 호흡·배설 및 식물의 증산작용을 통해 배출된다. 모든 생물의 구성 성분이라는 중요성 외에도 물은 또한 영양분을 전달하는 매질로써 사용되고 체온 같은 생체 내 조건을 조절하는 역할을 한다.