Земной шар окружают три оболочки: твердая — литосфера, жидкая — гидросфера и газообразная — атмосфера.
Все эти оболочки резко разграничены, хотя на границах и проникают друг в друга. В прошлом веке была выделена еще одна оболочка, получившая название биосферы или сферы жизни. Она не имеет самостоятельной сферы и располагается в других, преимущественно в верхних слоях литосферы и гидросферы и в нижнем — атмосферы.
Цельное учение о биосфере создано академиком В. И. Вернадским.
Биосфера состоит из живых организмов — живого вещества, мертвого живого вещества и продуктов переработки живыми организмами и распада горных пород. Циркуляция веществ в биосфере между почвой, растениями, атмосферой, микроорганизмами и животными называется биологическим круговоротом. Растения под воздействием энергии Солнца из воды, углекислоты и минеральных веществ создают органические вещества, концентрируя их в листьях, стеблях, корнях, плодах, и выделяют кислород в окружающую среду. Животные усваивают кислород при дыхании, поедают готовое органическое вещество и возвращают углекислоту в атмосферу.
Микроорганизмы разлагают умерших животных и мертвые растительные остатки, превращая их в новые органические соединения, которые образуют перегной в почве. Перегной разлагается другими организмами и поглощается растущими растениями.
Таков замкнутый круг в биосфере. Процесс этот непрерывен — это и есть жизнь. Биологический круговорот является составной частью большого геологического круговорота веществ между океаном и сушей. Оба круговорота взаимно связаны и представляют единый процесс в общей системе космос — биосфера — недра Земли.
Двигателем этого процесса служит энергия Солнца — именно та ничтожная часть ее, которая попадает на землю и усваивается зелеными растениями.
Образование веществ и их циркуляция между растениями и почвой проходят в замкнутой цепи, связующим звеном которой является атмосфера с ее кислородом, углекислым газом, водой и другими компонентами. Состав атмосферы и его изменения и являются результатом действия биологического круговорота. Не вдаваясь в другие подробности действия этого круговорота, рассмотрим влияние леса на основные составляющие среды существования человека.