全球生态系统

由大气圈、水圈、陆圈 (岩石圈、地幔、地核) 和生物圈 （包括人类） 组成的有机整体。全球生态系统研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制，地球系统变化的规律和控制这些变化的机理，从而为全球环境变化预测建立科学基础，并为地球系统的科学管理提供依据。全球生态系统研究的空间范围从地心到地球外层空间，时间尺度从几百年到几百万年。
全球生态系统的研究是应人类面临的根本生存环境危机——全球变化的严峻挑战而兴起，近年诸多高新技术在地学上的应用研究促进了其发展，它反映现代人类对自然界关系的哲学理念。全球生态系统研究是以全球性、统一性的整体观、系统观和多时空尺度，来研究地球系统的整体行为，使得人类能更好地认识自身赖以生存的环境，更有效地防止和控制可能突发的灾害对人类造成的损害。全球生态系统在现代技术，尤其是空间技术和大型计算机发展后出现，致力于对地球的整体探索。它以地球科学许多分支学科的大跨度交叉渗透，与生命科学、化学、物理学、数学、信息科学以及社会科学的紧密结合为特征。其研究发展的特点为时空尺度大，综合性强，实用空间大，支持有效监测和预测，研究中大量采用高新技术，采集、存储、处理的数据量都极其巨大。
全球生态系统把地球看成一个由相互作用的地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈和人类社会等组成部分构成的统一系统，是一门重点研究地球各组成部分之间相互作用的科学。研究目的是了解地球系统所涉及的过程，各组成部分之间的联系和相互作用，维持充足的自然资源供给，减轻地质灾害，调节全球环境变化并使危害降到最小，获取在全球尺度上对整个地球系统的科学理解。全球生态系统的研究步骤由四部分构成： 现象的观测和数据的积累； 对观测数据进行分析和解释，从物理、化学和生物学的规律出发，建立有关地球过程的定量关系； 在前两项的基础上建立概念模型和数学 （数值） 模型 （和实验）; 验证模型，并用它对未来的变化趋势进行统计预测和预报。
全球生态系统前景令人忧虑。世界观察研究所的报告称，21世纪地球生态系统面临六大严峻挑战，如果不能采取有效措施迎接这些挑战，人类未来的生存将面临严重威胁。生物状况恶化，大量使用矿物燃料使地球的气温不断升高，地球淡水资源锐减，地球环境受到的压力增加，社会发展不平衡，地球上传染病增多。最近两年世界资源中生态系统变化的情况令人非常担心，全球的生态系统除粮食外其他要素如水、森林、农业用地、湿地、海洋等都在朝着恶化的趋势发展。长期以来，人们只注重草地和其他生态系统能够支持的牲畜和饮料等产品，而对它们能提供的服务却不屑一顾。但是生态系统却正是提供一些最基本的服务的基础，这些服务很难被取代。