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生物圈是地球全部生态系统的总和，它是综合全部生物体及与之发生相互关系的岩石圈（包括土壤圈）、水圈和大气圈成分的地球生态系统 。地球上原本不存在生命有机体，经35亿年才演化而形成现今浩瀚的生物界，可谓历尽沧桑。按通俗的语言理解，生物圈就是人类和地球全部生命系统赖以生存的大家园，也类似于宗教上所传说的诺亚方舟。人类生活离不开食物、阳光、空气。于是，要改善人类生活，就必须研究人类所赖以生存繁衍的生物群落及其活动环境。在生物圈这个系统中，绿色植物进行光合作用，将太阳能转化为化学能，草食类动物靠进食植物为生，肉食类动物捕食草食类动物，细菌和真菌则“吃”动植物的死体，同时将其分解为无机物再供植物使用。这三者构成错综复杂的食物链。其中，植被占地球总生物量的99%，它在生物圈的能量和物质转化过程中起着关键作用，植被的质量、数量、产量（生物量）和分布状况直接关系到生物圈的负荷和调节能力，甚至影响到生物圈的存在和消亡。某一地区植被的净初级生产量和生产力是估量该地区总生命系统生存的基础，一般称为自然本底，如非洲分布有热带稀树大草原，草原植被净初级生产量决定着能承载多少草食动物数量；草食动物数量又决定着能喂养多少猛兽和猛禽的数量。再者，如果某片稀树草原生态系统因干旱或农垦面积扩大致使草原退化，依附草原植被的动物也就随之迁徙或灭绝。因此，植被是生物圈的核心与基石。
地面的各种植物群落，总称为植被，其中包括森林、草原、草甸、沼泽、水生植物、农田等。这些植物价值，给人类提供利用的资源，淀粉、糖类、纤维、油脂、树脂、药物等。这是人所共知的。但是植被的更重要的作用是为人类及其他生物提供了赖以生存的生态条件，这一点则往往被人们所忽视。
一、制造有机物的绿色工厂与巨大碳储存库（碳汇）
地球上绝大部分的有机物来源于植物，据计算，植被每年转化太阳能1.74×107千卡为化学能，将CO2和H2O综合为有机物，储存于植物体内，又以凋落物将C转存于土壤层。全球生物产量为1841Gt（兆吨）（陆地为1840Gt），以吨？年？公顷（t？hm-2？a-1）计算生产力，则温带常绿林为13t？hm-2 ？a-1 ，温带草原为6t？hm-2？a-1，农地植被为9.1t？hm-2？a-1。其中，森林植被是当今世界上面积最广、生物产量最大（占陆地植被总量90%）、生产率也最高的群落；农田植被所取得的能量与物质，与自然植被相比，仍为数甚微。现代主要的能源石油和煤，就是由古植物群落形成的。而现有植物则称之为可再生能源，可用木材来提取酒精、甲烷、精油，代替石油或渗合石油使用。森林也是重要的封存碳的碳库，木材与碳之间的转换系数为0.26，如按我国森林资源为117×108m3计，则可估算出我国森林碳储存量为30.4×108tC。
由于人类经济和生活需求的发展、燃烧化石燃料及破坏森林，大量CO2被排放，致使大气中CO2浓度含量递增。大气碳含量主要是受到陆地生物圈碳排放的影响而变动，其排放源主要有二：一是矿石燃烧；二是毁林及垦殖（土地利用改变）。20世纪中期以来，全球每年森林面积减少1000～2000万公顷，其中热带雨林的毁灭致使森林碳库巨大丧失，因为热带森林拥有森林植被碳总量的59%。据研究，贮存在地球陆地生态系统的总碳量（包括土壤贮存的碳）为2477PgC（兆吨），其中，植被碳贮存量466PgC，森林碳贮存量359PgC。通过光合作用，陆地植被每年吸收122PgC， 其中有120±PgC通过植被和土壤呼吸返回大气，其余约2PgC存留在陆地生态系统中，因此，在自然状态下 CO2在大气和陆地生物圈之间的循环保持平衡状态。但是，在上世纪后期，化石燃料的利用释放5. 5PgC的CO2入大气，热带森林破坏向大气输入1. 6PgC，两项共7.1PgC。其中除去一部分为海洋所吸收外，每年约有3. 4PgC是给予增加大气浓度。从植被角度考虑，今后解决的途径是制止热带森林的破坏，以恢复生态学理论为指导，恢复、整合和重建陆地生态系统。但是热带森林多分布于发展中国家，经济利益的驱动，导致破坏热带森林的趋势似乎很难逆转。
二、生物多样性的演化起源地和载体
生物多样性有三个层次，即遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。其中，物种多样性是基本的单元，据科学家估计，现地球上存在有500万至3000万物种，有确切文献记载的物种有150多万种。因为一个物种的存在不是孤立的，专家认为一种高等植物的存在，可能有20～30种依附于它、与之共生、寄生、腐生或在食物链和生态过程有关的昆虫、真菌及微生物协同存在，根据此种错综复杂的关系推算出潜在的物种系统。如全球高等植物约30万种，可认为与之有关的生物应存在有600～900万种。由于近代生态环境片断化、劣化或逆退，大面积森林被毁，现今生物圈正面临历史上每六次大灭绝时期，世界自然保护联盟发布的《受威胁物种红色名录》表明，目前世界上约有1/4的哺乳动物、1200多种鸟类以及3万多种植物面临灭绝的危险。现今物种正面临每小时乃至每分钟丧失一个物种的速度进行，即生物多样性丧失。物种是生物圈存在的基础，物种的危机也就是生物圈存在的危机，为令之计，只有确保生物生存的生态环境和栖息地，保护植被的完整性就是保护生物多样性。
三、氧气生产工厂，大气净化器和滤尘器
据研究，远古地球的大气是缺氧的，原始生命是嫌气的细菌。大约在5亿年前，当绿藻出现时，大气含氧量才接近现代水平。氧气的出现，促进了陆生植物大踏步发展的进程。资料显示，1公顷阔叶林每天吸收1000kg的二氧化碳，并放出730kg的氧气，一个成人每天需氧气0. 75kg，这就需要10m2的森林以提供氧气；草坪每公顷每小时可吸收15kg的CO2，按每人每小时呼出37. 5g CO2计，50m2草坪可满足一人呼吸的需要。
SO2是城市和工业区最普遍的有毒气体，是酸雨的来源，也渗入浮悬颗粒物构成雾霾，我国酸雨区面积约1百万公顷， 年排放SO2约1500吨。树木可以吸尘附尘和具有一定生理承受方式附吸SO2，最后将其排于土壤和江河。据研究，1公顷柳杉林或侧柏林每年能吸收SO2720kg。 全球每年排入大气层的浮悬物质约2300×1014吨， 主要是由于大量燃烧煤和石油造成。每烧1t煤可产生3～11g浮悬物质。颗粒直径为2.5μm或PM2.5（微克μm= 10-6g）与雾气结合即为雾霾。治理雾霾污染主要是从治理污染源着手，但从长远和根本大计出发，仍然是加强城市森林植被生态建设工程。树木都具有巨大的表面积能滞留空气中的浮悬物质，其枝叶也有强大的吸尘能力，一般叶片粗糙、多毛茸、具油脂的树种滞尘力较强。英国伦敦在50年前曾以多雾著称，每年有雾霾天气在90日以上，经50年治理，现今每年雾霾日减少为5～10日。该市主要的经验是以极大力度重建森林植被，伦敦人口稠密，人均绿化面积却达24m2，城市外围还建有大型环形绿化带，城市面积为1580km2， 绿化面积为4434 km2，绿化面积几乎是城市面积3倍。日本东京为治理雾霾污染，法律规定绿化面积必须占建筑面积的20%以上，并提出绿化只种树不种草，绿化不仅要面积，更看重绿化体积。由此可见，经人类破坏的生态环境是可以修复和回归的，关键是在城市重建森林植被系统。
四、吸收、调节、涵养降水的绿色水库
各种植物都有减少迳流、涵养水分的功效，其效能由低到高的排列顺序是：裸地→农田（一年生草）→草地（多年生草）→灌丛→疏林→单纯林→混交林。据研究，森林林冠可截留雨水12～38%，地被物吸收10%，凋落物吸收5%，另有50～80%渗入林地，其迳流量仅为降水量的1～10%。尤其是凋落物有很强的持水能力，一般为自身重量的2～3倍，多可达5倍。凋落物除自身持水外，分解为腐殖质可增进土壤孔隙，促进林地地表水分渗透。
森林涵养水分的贡献主要在于森林土壤蓄存和过滤降水，据湖南朱亭观测的数据（mm），阔叶林蓄水量为74.2；毛竹林为73.9；杉木林为67. 2；马尾松林为54. 2；灌丛为47.8；荒山为11.6。阔叶林每公顷比灌丛和荒山多264和626m3。由于林地水分渗入量大、径流量小，森林可降低洪峰流量、延缓洪峰出现时间，增加枯水期的流量。
林地森林也蒸腾大量的水汽成为降水的重要来源。据研究，海洋每年向陆地输移水汽约4×1013t，这些水汽仅构成陆地降水的40%，其余的水分来源于陆地地表蒸发的水汽。但无林地蒸发仅占陆地总蒸发量的5～29%，而森林群落的蒸腾量一般为当地降水量的50%以上。经森林蒸发的水汽升到空中经冷却致雨降到陆地，又蒸发到上空，再降水落地，如此形成水分小循环。
此外，森林生态系统对水分进行了充分的利用，极大地减缓了径流，也就有效地控制了土壤冲刷，保护土壤养分的流失，并维护和增进土壤肥力。
总之，无论是挺拔的青松，或者是岩石上的一块青苔，它们每时每刻都在无声地为人类和生物圈的生存工作着，或聚集一克葡萄糖，或制造一毫克氧气……。因此，人类应作为生物圈的真正主人，爱护每一株树和每一块青苔。而随着生态学研究的深入和普及，人类的生态意识逐渐觉醒，生物圈的意义逐渐被理解，以森林为主的全球生态系统对人类持续发展的贡献和价值正逐渐被接受和认同。从学术界到政界以至公众中，生态服务（ecological service） 和生态补偿（ecocompensation）的概念也亦为人所共知并呈现于议事日程。但现实依然很严峻：热带雨林正以每年减少1000万公顷的规模消失，生物多样性以每小时丧失一种的速度在灭绝着，人口、粮食、能源、自然资源和环境五大危机正挑战着人类的可持续发展。国际生态组织惊呼：“地球维持人类的能力正在不可逆转地减少。”其实，并非不可逆转，只要治理有方，就会回天有术。其关键就是要充分应用植被这个武器去医治大自然的创伤，按恢复生态学理论重新修复生物圈这个美好的家园；按保护生物学的理论保护生物多样性。
地面的各种植物群落，总称为植被，其中包括森林、草原、草甸、沼泽、水生植物、农田等。这些植物价值，给人类提供利用的资源，淀粉、糖类、纤维、油脂、树脂、药物等。这是人所共知的。但是植被的更重要的作用是为人类及其他生物提供了赖以生存的生态条件，这一点则往往被人们所忽视。
一、制造有机物的绿色工厂与巨大碳储存库（碳汇）
地球上绝大部分的有机物来源于植物，据计算，植被每年转化太阳能1.74×107千卡为化学能，将CO2和H2O综合为有机物，储存于植物体内，又以凋落物将C转存于土壤层。全球生物产量为1841Gt（兆吨）（陆地为1840Gt），以吨？年？公顷（t？hm-2？a-1）计算生产力，则温带常绿林为13t？hm-2 ？a-1 ，温带草原为6t？hm-2？a-1，农地植被为9.1t？hm-2？a-1。其中，森林植被是当今世界上面积最广、生物产量最大（占陆地植被总量90%）、生产率也最高的群落；农田植被所取得的能量与物质，与自然植被相比，仍为数甚微。现代主要的能源石油和煤，就是由古植物群落形成的。而现有植物则称之为可再生能源，可用木材来提取酒精、甲烷、精油，代替石油或渗合石油使用。森林也是重要的封存碳的碳库，木材与碳之间的转换系数为0.26，如按我国森林资源为117×108m3计，则可估算出我国森林碳储存量为30.4×108tC。
由于人类经济和生活需求的发展、燃烧化石燃料及破坏森林，大量CO2被排放，致使大气中CO2浓度含量递增。大气碳含量主要是受到陆地生物圈碳排放的影响而变动，其排放源主要有二：一是矿石燃烧；二是毁林及垦殖（土地利用改变）。20世纪中期以来，全球每年森林面积减少1000～2000万公顷，其中热带雨林的毁灭致使森林碳库巨大丧失，因为热带森林拥有森林植被碳总量的59%。据研究，贮存在地球陆地生态系统的总碳量（包括土壤贮存的碳）为2477PgC（兆吨），其中，植被碳贮存量466PgC，森林碳贮存量359PgC。通过光合作用，陆地植被每年吸收122PgC， 其中有120±PgC通过植被和土壤呼吸返回大气，其余约2PgC存留在陆地生态系统中，因此，在自然状态下 CO2在大气和陆地生物圈之间的循环保持平衡状态。但是，在上世纪后期，化石燃料的利用释放5. 5PgC的CO2入大气，热带森林破坏向大气输入1. 6PgC，两项共7.1PgC。其中除去一部分为海洋所吸收外，每年约有3. 4PgC是给予增加大气浓度。从植被角度考虑，今后解决的途径是制止热带森林的破坏，以恢复生态学理论为指导，恢复、整合和重建陆地生态系统。但是热带森林多分布于发展中国家，经济利益的驱动，导致破坏热带森林的趋势似乎很难逆转。
二、生物多样性的演化起源地和载体
生物多样性有三个层次，即遗传（基因）多样性、物种多样性和生态系统多样性。其中，物种多样性是基本的单元，据科学家估计，现地球上存在有500万至3000万物种，有确切文献记载的物种有150多万种。因为一个物种的存在不是孤立的，专家认为一种高等植物的存在，可能有20～30种依附于它、与之共生、寄生、腐生或在食物链和生态过程有关的昆虫、真菌及微生物协同存在，根据此种错综复杂的关系推算出潜在的物种系统。如全球高等植物约30万种，可认为与之有关的生物应存在有600～900万种。由于近代生态环境片断化、劣化或逆退，大面积森林被毁，现今生物圈正面临历史上每六次大灭绝时期，世界自然保护联盟发布的《受威胁物种红色名录》表明，目前世界上约有1/4的哺乳动物、1200多种鸟类以及3万多种植物面临灭绝的危险。现今物种正面临每小时乃至每分钟丧失一个物种的速度进行，即生物多样性丧失。物种是生物圈存在的基础，物种的危机也就是生物圈存在的危机，为令之计，只有确保生物生存的生态环境和栖息地，保护植被的完整性就是保护生物多样性。
三、氧气生产工厂，大气净化器和滤尘器
据研究，远古地球的大气是缺氧的，原始生命是嫌气的细菌。大约在5亿年前，当绿藻出现时，大气含氧量才接近现代水平。氧气的出现，促进了陆生植物大踏步发展的进程。资料显示，1公顷阔叶林每天吸收1000kg的二氧化碳，并放出730kg的氧气，一个成人每天需氧气0. 75kg，这就需要10m2的森林以提供氧气；草坪每公顷每小时可吸收15kg的CO2，按每人每小时呼出37. 5g CO2计，50m2草坪可满足一人呼吸的需要。
SO2是城市和工业区最普遍的有毒气体，是酸雨的来源，也渗入浮悬颗粒物构成雾霾，我国酸雨区面积约1百万公顷， 年排放SO2约1500吨。树木可以吸尘附尘和具有一定生理承受方式附吸SO2，最后将其排于土壤和江河。据研究，1公顷柳杉林或侧柏林每年能吸收SO2720kg。 全球每年排入大气层的浮悬物质约2300×1014吨， 主要是由于大量燃烧煤和石油造成。每烧1t煤可产生3～11g浮悬物质。颗粒直径为2.5μm或PM2.5（微克μm= 10-6g）与雾气结合即为雾霾。治理雾霾污染主要是从治理污染源着手，但从长远和根本大计出发，仍然是加强城市森林植被生态建设工程。树木都具有巨大的表面积能滞留空气中的浮悬物质，其枝叶也有强大的吸尘能力，一般叶片粗糙、多毛茸、具油脂的树种滞尘力较强。英国伦敦在50年前曾以多雾著称，每年有雾霾天气在90日以上，经50年治理，现今每年雾霾日减少为5～10日。该市主要的经验是以极大力度重建森林植被，伦敦人口稠密，人均绿化面积却达24m2，城市外围还建有大型环形绿化带，城市面积为1580km2， 绿化面积为4434 km2，绿化面积几乎是城市面积3倍。日本东京为治理雾霾污染，法律规定绿化面积必须占建筑面积的20%以上，并提出绿化只种树不种草，绿化不仅要面积，更看重绿化体积。由此可见，经人类破坏的生态环境是可以修复和回归的，关键是在城市重建森林植被系统。
四、吸收、调节、涵养降水的绿色水库
各种植物都有减少迳流、涵养水分的功效，其效能由低到高的排列顺序是：裸地→农田（一年生草）→草地（多年生草）→灌丛→疏林→单纯林→混交林。据研究，森林林冠可截留雨水12～38%，地被物吸收10%，凋落物吸收5%，另有50～80%渗入林地，其迳流量仅为降水量的1～10%。尤其是凋落物有很强的持水能力，一般为自身重量的2～3倍，多可达5倍。凋落物除自身持水外，分解为腐殖质可增进土壤孔隙，促进林地地表水分渗透。
森林涵养水分的贡献主要在于森林土壤蓄存和过滤降水，据湖南朱亭观测的数据（mm），阔叶林蓄水量为74.2；毛竹林为73.9；杉木林为67. 2；马尾松林为54. 2；灌丛为47.8；荒山为11.6。阔叶林每公顷比灌丛和荒山多264和626m3。由于林地水分渗入量大、径流量小，森林可降低洪峰流量、延缓洪峰出现时间，增加枯水期的流量。
林地森林也蒸腾大量的水汽成为降水的重要来源。据研究，海洋每年向陆地输移水汽约4×1013t，这些水汽仅构成陆地降水的40%，其余的水分来源于陆地地表蒸发的水汽。但无林地蒸发仅占陆地总蒸发量的5～29%，而森林群落的蒸腾量一般为当地降水量的50%以上。经森林蒸发的水汽升到空中经冷却致雨降到陆地，又蒸发到上空，再降水落地，如此形成水分小循环。
此外，森林生态系统对水分进行了充分的利用，极大地减缓了径流，也就有效地控制了土壤冲刷，保护土壤养分的流失，并维护和增进土壤肥力。
总之，无论是挺拔的青松，或者是岩石上的一块青苔，它们每时每刻都在无声地为人类和生物圈的生存工作着，或聚集一克葡萄糖，或制造一毫克氧气……。因此，人类应作为生物圈的真正主人，爱护每一株树和每一块青苔。而随着生态学研究的深入和普及，人类的生态意识逐渐觉醒，生物圈的意义逐渐被理解，以森林为主的全球生态系统对人类持续发展的贡献和价值正逐渐被接受和认同。从学术界到政界以至公众中，生态服务（ecological service） 和生态补偿（ecocompensation）的概念也亦为人所共知并呈现于议事日程。但现实依然很严峻：热带雨林正以每年减少1000万公顷的规模消失，生物多样性以每小时丧失一种的速度在灭绝着，人口、粮食、能源、自然资源和环境五大危机正挑战着人类的可持续发展。国际生态组织惊呼：“地球维持人类的能力正在不可逆转地减少。”其实，并非不可逆转，只要治理有方，就会回天有术。其关键就是要充分应用植被这个武器去医治大自然的创伤，按恢复生态学理论重新修复生物圈这个美好的家园；按保护生物学的理论保护生物多样性。