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34 关系: 岩石圈，土壤，地下水，地球，地球大气层，地球化学，地球科学，地理学，地衣，地质学，化學，分解作用，碳酸，空气，纬度，经度，生物多樣性，生物地球化学，生物地球化学循环，生物圈，生态学，生态系统，表岩屑，行星適居性，風化作用，高嶺石，黏土，钠长石，自然环境，长石，離子交換，植物，水圈，成土作用。
岩石圈
岩石圈是地球的表層，薄而堅硬。岩石圈在軟流圈之上，包含部分上部地幔和地殼。地殼在地幔之上，由莫氏不連續面作為分界。根據板塊構造學說，岩石圈并非整体一块，而是由许多板块组成。 岩石圈相對於其下的軟流圈，屬於較剛性、脆性的一部分。在這種情況下，岩體仍然有足夠的強度來累積能量，發生地震。 岩石圈与软流圈的区别在于对应力的不同响应：岩石圈在很长时间内保持刚性、弹性形变、最终可能发生脆性断裂；软流圈黏滞变形，在应力下塑性形变。 岩石圈的厚度因地而異。一般而言，大陸地殼的岩石圈厚度大於海洋地殼的岩石圈厚度，但是其具体深度存在争议。岩石圈的下界是上地幔岩石从脆性转变为黏性的等温线。超过此温度（～1000°C），上地幔中最软弱的矿物——橄榄石将黏性形变。洋底岩石圈典型厚度为50–100公里厚（但在大洋中脊下的岩石圈厚度仅相当于地壳厚度），大陆岩石圈的厚度约40公里到可能的75公里；其上部的～30到～50公里是大陆地壳。岩石圈的地幔部分主要由橄榄岩组成。地壳与上地幔的化学组成成分有很大不同，二者的分界面即莫霍面。.
土壤
土壤（Boden，soil）是一種自然體，由數層不同厚度的土層（Bodenhorizont，soil horizon）所構成，主要成分是礦物質。土壤和母質的差異主要是表現在形態特徵或物理、化學、礦物等這種解釋嚴格來說（或者以環境科學的角度來說）並不正確：土壤是由母質（岩石），經過風化作用後所形成的，其特性與母質不盡相同。土壤經由各種風化作用和生物的活動產生的礦物和有機物混合組成，存在著固體、氣體和液體等狀態。疏鬆的土壤微粒組合起來，形成充滿間隙的土壤，而在這些孔隙中則含有溶解溶液（液體）和空氣（氣體）。因此土壤通常被視為有三種狀態。大部分土壤的密度為1～2 g/cm³。地球上大多數的土壤，生成時間多晚於更新世，只有很少的土壤成分的生成年代早於第三紀。.
地下水
地下水（Groundwater）顧名思義，就是地面以下的水，是贮存于地面以下岩石裂縫和土壤空隙中的水，按形態分为气态水、吸着水、薄膜水、毛细管水、重力水、固态水等。 地下水一般是硬水，現在可行抽水深度以上水量约为4,200,000立方千米李似椿 著作，地下水，中國土木水利工程學會，1998年5月，ISBN 9576551889，通过水循环与其他水体交换，在地表下亦緩慢移動。地下水水量稳定，很少受气候影响，污染程度低，可作为居民生活用水、工业用水以及农业灌溉水源。此外，地下水也是生态环境的重要因素和一种活跃的地质营力与信息载体。.
地球
地球是太阳系中由內及外的第三顆行星，距离太阳约1.5亿公里。地球是人類已知宇宙中唯一存在生命的天体，也是人類居住的星球，共有74.9億人口。地球质量约为5.97×1024公斤，半径约6,371公里，密度是太阳系中最高。地球同时进行自转和公转运动，分别产生了昼夜及四季的变化更替，一太陽日自转一周，一太陽年公转一周。自转轨道面称为赤道面，公转轨道面称为黄道面，两者之间的夹角称为黄赤交角。地球仅擁有一顆自然卫星，即月球。 地球表面有71%的面积被水覆盖，称为海洋或可以成为湖或河流，其余是陆地板块組成的大洲和岛屿，表面分布河流和湖泊等水源。南极的冰盖及北极存有冰。主體包括岩石圈、地幔、熔融态金属的外地核以及固态金属的內地核。擁有由外地核產生的地磁场。外部被氣體包圍，称为大氣層，主要成分為氮、氧、氬。 地球诞生于约45.4亿年前，42億年前開始形成海洋。并在35亿年前的海洋中出现生命，之后逐步涉足地表和大气，并分化为好氧生物和厌氧生物。早期生命迹象产生的具體证据包括格陵兰岛西南部中拥有约37亿年的历史的石墨，以及澳大利亚大陆西部岩石中约41亿年前的 Early edition, published online before print.。此后除去数次生物集群灭绝事件，生物种类不断增多。根据学界测定，地球曾存在过的50亿种物种中，已经绝灭者占约99%，据统计，现今存活的物种大约有1,200至1,400万个，其中有记录证实存活的物种120万个，而余下的86%尚未被正式发现。2016年5月，有科学家认为现今地球上大概共出现过1--种物种，其中人类正式发现的仅占十万分之一。2016年7月，科学家称现存的生物共祖中共存在有355种基因。地球上有约74亿人口，分成了约200个国家和地区，藉由外交、旅游、贸易、传媒或战争相互联系。.
地球大气层
地球大氣層，又稱大氣圈，因重力關係而圍繞著地球的一層混合氣體，是地球最外部的气体圈层，包围着海洋和陆地，大气圈没有确切的上界，在离地表2000-16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子，在地下、土壤和某些岩石中也会有少量氣體，它们也可視同大气圈的組成部分，地球大气的主要成分為氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體，這些混合氣體即稱為空氣，地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克，相当于地球总质量的百万分之0.86，由于地球引力作用，几乎全部的气体集中在离地面100公里的熱层、其中99%在低於25～30公里以內，地球高密度大氣的氣壓也相當驚人，海平面每平方公尺所受空氣擠壓高達11公噸，每立方公尺的空氣質量可達1.29kg之多。大氣層保護地表避免太陽輻射直接照射，尤其是紫外線；也可以減少一天當中極端溫差的出現。.
地球化学
地球化学是使用化学原理和工具来解释主要地质系统，如地壳及其海洋背后机制的科学。地球化学领域扩展到了地球以外，涵盖整个太阳系，并且对于一些过程的理解做出了重要贡献，包括，行星的形成，和花岗岩和玄武岩的起源。 地球化学是主要研究地球各组成部分的化学成分及其变化规律，化学过程及其制约因素，化学演化及其成因与机理的学科。是地质学和化学相互融合的边缘学科，并涉及与自然过程有关的所有学科中的化学研究。化学元素和同位素是其基本的研究对象。.
地球科学
地球科学是指一切研究地球的科学，是行星科学的专门分支。各学科通常会以物理、地理、地质、气象、数学、化学、生物的角度研究地球。它和人类的生活息息相关，人们手上所戴的黄金饰品和钻石，都是来自地球的矿产资源；盖房子所用的砂、石、水泥，其原料也是来自地球；所吃的鱼虾，大都取自海洋；气温的变化影响生活甚巨；天体的运行，也时时刻刻影响着我们。因此，地球科学是一门很基础、很重要的的学科。 地球科學的範圍很廣，涵蓋地質學、海洋學、氣象學和天文學等領域。地質學在探討地球的歷史與各部分組成，包括其演化和各種礦學、岩石以及礦產的分布；海洋學在研究海水的運動、海水的物理與化學性質及海底地形；氣象學在分析大氣的組成、構造和運動；而有關地球起源、太陽系的形成和天體的運動變化，乃至宇宙的演化，均屬天文學的研究範圍。以隕石撞擊地球為例：高溫高壓撞擊地球的結果，勢必引起地形與地質的變化；飛揚在大氣中的粉塵微粒會遮蔽陽光，大氣和海水溫度因而降低。因此，看似簡單的天文事件，卻引起地質、氣象和海洋的變化，可見各領域關係密切、環環相扣。.
地理学
地理學是關於地球及其特徵、居民和現象的學問。它是研究地球表層各圈層相互作用關係，及其空間差異與變化過程的學科體系。 地理學家在傳統上被視為和地圖學家同一類，認為兩者都研究地名與數字。雖然很多地理學家都經歷過地名學及地圖學的訓練，但兩者都不是他們的關注重點。地理學家研究眾多現象、過程、特徵以及人類和自然環境的相互關係在空間及時間上的分佈。因為空間及時間影響了多種主題例如經濟、健康、氣候、植物及動物，所以地理學是一個高度跨學科性的學科。 地理學作為一個學科可以粗略分為兩個領域：自然地理學及人文地理學。自然地理學調查自然環境及如何造成地形及氣候、水、土壤、植被、生命的各種現象及她們的相互關係。人文地理學專注於人類建造的環境和空間是如何被人類製造、看待及管理以及人類如何影響其占用的空間。因為以上兩者的原因，使用不同的方法令第三領域出現，為環境地理學。環境地理學在自然地理學與人文地理學的研究成果上，評價人類與自然的相互關係，並提出人類征服自然、改造自然以適應自身永續發展的安全狀態和技術（包括生產技術和製度技術）條件。.
地衣
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地质学
地质学（法语、德语：Geologie；Geology；拉丁语、西班牙语：Geologia；源于希腊语 γῆ 和 λoγία）是对地球的起源 探討壓力與時間、历史和结构进行研究的学科。主要研究地球的物质组成、内部构造、外部特征、各圈层间的相互作用和演变历史。在现阶段，由于观察、研究条件的限制，主要以岩石圈为研究对象，并涉及水圈、大气圈、生物圈和岩石圈下更深的部位，以及涉及其他行星和衛星的太空地质学（Astrogeology）。.
化學
化學是一門研究物質的性質、組成、結構、以及变化规律的基礎自然科學。化學研究的對象涉及物質之間的相互關係，或物質和能量之間的關聯。傳統的化學常常都是關於兩種物質接觸、變化，即化學反應，又或者是一種物質變成另一種物質的過程。這些變化有時會需要使用電磁波，當中電磁波負責激發化學作用。不過有時化學都不一定要關於物質之間的反應。光譜學研究物質與光之間的關係，而這些關係並不涉及化學反應。准确的说，化学的研究范围是包括分子、离子、原子、原子团在内的核-电子体系。 「化學」一詞，若單從字面解釋就是「變化的學問」之意。化学主要研究的是化学物质互相作用的科学。化學如同物理皆為自然科學之基礎科學。很多人稱化學為「中心科學」，因為化學為部分科學學門的核心，連接物理概念及其他科學，如材料科學、纳米技术、生物化學等。 研究化學的學者稱為化學家。在化學家的概念中一切物質都是由原子或比原子更細小的物質組成，如電子、中子和質子。但化学反应都是以原子或原子团为最小结构进行的。若干原子通过某种方式结合起来可构成更复杂的结构，例如分子、離子或者晶體。 當代的化學已發展出許多不同的學門，通常每一位化學家只專精於其中一、兩門。在中學課程中的化學，化學家稱為普通化學（Allgemeine Chemie，General Chemistry，Chimie Générale）。普通化學是化學的導論。普通化學課程提供初學者入門簡單的概念，相較於專業學門領域而言，並不甚深入和精確，但普通化學提供化學家直觀、圖像化的思維方式。即使是專業化學家，仍用這些簡單概念來解釋和思考一些複雜的知識。.
分解作用
分解作用，又称腐爛、腐敗，是指動物蛋白質及其有關之有機物分解成無機物，而且回到大自然物質循環的過程，特别是由缺氧微生物和腐化細菌。分解是一個大自然經常進行且非常重要的過程。腐敗物通常導致胺物分解時出現如腐肉鹼和屍鹼等的生物鹼，具有腐敗氣味。在生物學方面，腐爛和發酵在某程度上有少許相似，基本上二者同樣意味著允许有機物質轉變或分解成另一些物質。 腐敗物的腐爛的速度取决環境和質量。當然，還有許多因素影響著，例如天氣、曝光和地點。.
碳酸
碳酸（Carbonic acid），原來也稱揮發酸（Volatile acid）和呼吸酸（Respiratory acid）， by Kerry Brandis 化學式O3，是酸的一種。二氧化碳（O2）溶於水後，一部分二氧化碳會與水化合，形成碳酸。該反應是一個可逆反應，方程式如下： 該反應在常溫下的平衡常數是Kh.
空气
气是指地球大气层中的气体混合。它主要由78%的氮气、21%氧气、还有1%的稀有气体和杂质组成的混合物。空气的成分不是固定的，随着高度的改变、气压的改变，空气的组成比例也会改变。但是长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气裡还有氦、氩、氙、氖等稀有气体。 在自然状态下空气是无味无臭的。 空气中的氧气对于所有需氧生物来说是必需。所有动物都需要呼吸氧气，植物利用空气中的二氧化碳进行光合作用，二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳的来源。.
纬度
纬度（φ）是一个地理坐标，用以确定一点在地球表面上的南北位置。纬度是一个角度，其范围从赤道的0度到南北极的90度。纬度相同的连线或其平行线，是一个与赤道平行的大圆。纬度通常与经度一起使用以确定地表上某点的精确位置。在定义经纬度的时候，做了两个抽象假设。第一，以大地水准面来代替地球的物理表面，大地水准面是一个假想的由地球上静止平衡的海平面延伸到陆地内部而形成的闭合曲面。第二，用一个数学上简单的参考表面来作为大地水准面的近似。最简单的参考表面为球面，但是用旋转椭球面来模拟大地水准面要更为准确些。经纬度在这个参考表面上的定义将在下文中详细说明，经度相同和纬度相同的点的连线共同构成了这个参考表面上的经纬网。地球真实表面上一点的纬度和其在参考表面上的对应点一致，过地球真实表面上一点作参考表面的法线，该法线与参考表面的交点即为真实表面上那一点的对应点。纬度，经度和遵循某种规范的高度共同组成了 ISO 19111 标准中所定义的地理坐标系统。 由于有不同的参考椭球面，地表上一点的纬度特征也就并不唯一。ISO标准中关于这一点的描述为：如果坐标参考系统没有完全定义，那么坐标(主要指经度和纬度)顶多是模糊不清的，至少也是毫无意义的。这对于精确的应用非常重要，比如GPS，但是，在一般的使用中，并不需要很高的精度，通常也就不提及参考椭球面。 在英文文本中，纬度通常使用小写希腊字母phi (φ)来表示。它以度、分、秒或者小数形式的度来计量，再附上N或S来表示北纬或南纬。 无论是为了使用经纬仪还是为了确定GPS卫星的轨道，纬度的测量都要求人们对地球重力场有充分的了解。研究地球的轮廓及其重力场的学科是大地测量学，这些内容将不会在此文中讨论。通过简单的名称变换，这篇文章里涉及到的地球坐标系统也可以扩展运用到月球，行星和其它天体上。 纬度数值在0至30度之间的地区称为低纬度地区；纬度数值在30至60度之间的地区称为中纬度地区；纬度数值在60至90度之间的地区称为高纬度地区。 赤道、南回归线、北回归线、南极圈和北极圈是特殊的纬线。.
经度
经度是一种用于确定地球表面上不同点东西位置的地理坐标。经度是一种角度量，通常用度来表示，并被记作希腊字母λ(lande)。子午线穿过南极和北极并把相同经度的点连起来。按照惯例，本初子午线是经过伦敦格林威治皇家天文台的子午线，是0度经线所在地。其他位置的经度是通过测量其从本初子午线向东或向西经过的角度得到的，经度的範圍为从本初子午线0° 向东至180°E 和向西至180° W。具体来说，某位置的经度是一个通过本初子午线的平面和一个通过南极、北极和该位置的平面所组成的二面角。(这就组成了一个右手坐标系，其z轴(右手拇指)从地球中心指向北极方向，其x轴(右手食指)从地球中心指向本初子午线与赤道的交点。) 如果地球是一个均质球体，那么一点的经度就等于过该点的南北铅垂面和格林尼治子午面之间夹角的角度。地球上任何地方的南北铅垂面都会包含地球的自转轴。但是地球并不是均质的，而是有很多山脉，在山脉的重力影响下，铅垂面就会偏离地球的自转轴。即便如此，南北铅垂面仍然会和格林尼治子午面相交于某个角度，该角度被称为天文经度，通过天文观测来确定。地图和GPS设备上显示的经度是格林尼治子午面与过该点的一个非严格铅垂面之间夹角的角度，该非严格铅垂面垂直于一个近似于大地水准面的椭球体表面，而不是直接垂直于大地水准面本身。 作为起点，过去其它国家或人也使用过其它的子午线做起点，比如罗马、哥本哈根、耶路撒冷、圣彼德堡、比萨、巴黎和费城等。在1884年的国际本初子午线大会上格林维治的子午线被正式定为经度的起点。東經180°即西經180°，約等同於國際日期變更線，國際日期變更線的兩邊，日期相差一日。 经度的每一度被分为60角分，每一分被分为60秒。一个经度因此一般看上去是这样的：东经23° 27′ 30"或西经23° 27′ 30"。更精确的经度位置中秒被表示为分的小数，比如：东经23° 27.500′，但也有使用度和它的小数的：东经23.45833°。有时西经被写做负数：-23.45833°。偶尔也有人把东经写为负数，但这相当不常规。 一个经度和一个纬度一起确定地球上一个地点的精确位置。纬度的每个度的距離大约相当于111km，但经度的每个度的距离从0km到111km不等。它的距离随纬度的不同而变化，沿同一緯度約等于111km乘纬度的余弦。不过这个距离还不是相隔一经度的两点之间最短的距离，最短的距离是连接这两点之间的大圆的弧的距离，它比上面所计算出来的距离要小一些。 一个地点的经度一般与它于协调世界时之间的时差相应：每天有24小时，而一个圆圈有360度，因此地球每小时自转15度。因此假如一个人的地方时比协调世界时早3小时的话，那么他在东经45度左右。不过由于时区的分划也有政治因素在里面，因此一个人所在的时区不一定与上面的计算相符。但通过对地方时的测量一个人可以算得出他所在的地点的经度。为了计算这个数据，他需要一个指示协调世界时的钟和需要观察对太阳经过子午圈的时间。由于地球在一个椭圆轨道上绕太阳旋转，这个计算和观察比上面叙述的还要复杂些。.
生物多樣性
生物多樣性是生命變化的程度。這可以是指在一個區域、生物群系或行星範圍之內的基因變化、物種變化或生態系統變化。陸地生物多樣性在靠近赤道的低緯度地區往往是最高的，這似乎是由於溫暖的氣候和高初級生產的結果。海洋生物多樣性在西太平洋沿海海岸，和在各大洋中緯度帶往往是最高的，在那裡海洋表面溫度最高。 生物多樣性是生物界一個較新的概念。簡單來說，是指所有不同種類的生命，生活在一個地球上，其相互交替、影響令地球生態得到平衡。亦可解釋為：單位面積內生物種種類的數目，表示生物群落中顯示生態地位多樣化與基因變異。最後，生物多樣性是為維護生態平衡，且有公約。 生物多樣性包括三個層面：遺傳多样性（基因多樣性）、物种多样性、生态系统多样性。.
生物地球化学
生物地球化学是一门研究影响自然环境组成的化学、物理、地质和生物过程的科学。生物地球化学所研究的自然环境包括生物圈、冰雪圈、水圈、土壤圈、大气层和岩石圈。具体来说，它主要研究化学元素在地球内的循环，比如碳循环和氮循环，同时研究这些元素和生命之间在地球上的相互作用和结合。这门科学侧重于研究由生物活动引起的或影响生物活动的化学循环，尤其侧重碳循环、氮循环、硫循环和磷循环。生物地球化学是一门系统科学并与密切相关。.
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生物地球化学循环
生物地质化学循环（Biogeochemical Cycle，又称作生态系统的物质循环）在生态学上指的是化学元素或分子在生态系统中划分的生物群落和无机环境之间相互循环的过程。这使得相关的元素得以循环，虽然实际上在某些循环中化学元素被长期积聚在同一个地方而不发生移动（如海洋或湖泊的水）。Prentice Hall Biology.
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生物圈
生物圈（Biosphere）是指地球上所有生態系的統合整體，是地球的一个外层圈，其範圍大約為海平面上下垂直約10公里。它包括地球上有生命存在和由生命过程变化和转变的空气、陆地、岩石圈和水。从地质学的广义角度上来看生物圈是结合所有生物以及它们之间的关系的全球性的生态系统，包括生物与岩石圈、水圈和空气的相互作用。生物圈是一個封閉且能自我調控的系統。地球目前是整个宇宙中唯一已知的有生物生存的地方。一般认为生物圈是从35亿年前生命起源后演化而来的。 簡單來說地球上所有的生物體和賴以生存的環境，合稱生物圈。.
生态学
德國生物學家恩斯特·海克爾（左）和丹麦植物学家尤金纽斯·瓦尔明（右），两位生態学的建立者 生态学（Ökologie），是德国生物学家恩斯特·海克尔于1866年定义的一个概念：生态学是研究生物体与其周围环境（包括非生物环境和生物环境）相互关系的科学。德语Ökologie（最初：Oecologie）是由希腊语词汇Οικοθ（家）和Λογοθ（学科）组成的，意思是“研究居住在同一自然环境中的动物（Lebewesen）的学科”，目前已经发展为“研究生物与其环境之间的相互关系的科学”。环境包括生物环境和非生物环境，生物环境是指生物物种之间和物种内部各个体之间的关系，非生物环境包括自然环境：土壤、岩石、水、空气、温度、湿度等。 在1935年英国的Tansley提出了生态系统的概念之后，美国的年轻学者Lindeman在对Mondota湖生态系统详细考察之后提出了生态金字塔能量转换的“十分之一定律”，也就是同一條食物鏈上各營養級之間能量的轉化效率平均大約為百分之十左右。由此，生态学成为一门有自己的研究对象、任务和方法的比较完整和独立的学科。近年来，生态学已经创立了自己独立研究的理论主体，即从生物个体与环境直接影响的小环境到生态系统不同层级的有机体与环境关系的理论。它们的研究方法经过描述——实验——物质定量三个过程。系统论、控制论、信息论的概念和方法的引入，促进了生态学理论的发展。如今，由于与人类生存与发展的紧密相关而产生了多个生态学的研究热点，如生物多样性的研究、全球气候变化的研究、受损生态系统的恢复与重建研究、可持续发展研究等。 生态学是生物学的一个分支，生物学的研究对象向微观和宏观两个方面发展，微观方面向分子生物学方向发展，生态学是向研究宏观方向发展的分支，是以生物个体、种群、群落、生态系统直到整个生物圈作为它的研究对象。生态学也是一个综合性的学科，需要利用地质学、地理学、气象学、土壤学、化学、物理学等各方面的研究方法和知识，是将生物群落和其生活的环境作为一个互相之间不断地进行物质循环和能量流动的整体来进行研究。.
生态系统
生态系统(Ecosystem)是指在一个特定环境内，相互作用的所有生物和此一环境的統稱。此特定環境裡的非生物因子（例如空氣、水及土壤等）與其間的生物之间具交互作用”Biology Concepts & Connections Sixth Edition”, Campbell, Neil A. (2009), page 2, 3 and G-9.
表岩屑
表岩屑（希臘：Ρηγόλιθος）是覆蓋在固體岩石上的數層寬鬆的異種物質。在英文，這個名詞是由兩個希臘字：Rhegos（希臘：Ρήγος），意思是層或毛氈狀物，和Lithos（希臘：Λίθος），意思是岩石。它包括塵埃、土壤、破碎的岩石，和存在於地球、月球、一些小行星和其他行星相關的物質。這個名詞是喬治·珀金斯·美林在1897年最早定義的，他的說明是：這層覆蓋物的來源是通過岩石風化或由植物生長的材料在原地製成。在其他的事例中，風、水、冰或其他來源的遷徙是不完全的，並且或多或少有分解上的問題，無論其本質或來源為何，在整個地函上是不堅結的物質，因此建議稱為表岩屑（風化層）。.
行星適居性
行星適居性是天文學裡對星體上生命的出現與繁衍潛力的評估指標，其可以適用於行星及行星的天然衛星。 生命的必要條件是能量來源（通常是太陽能但並不全然）。但通常是當其他眾多條件，如該行星的地球物理學、地球化學與天體物理學的條件成熟後，方會稱該行星為適合生命居住的。外星生命的存在仍是未知之數，行星適居性是以太陽系及地球的環境推測其他星體是否會適合生命居住。行星適居性較高的星體通常是那些擁有持續與複雜的多細胞生物與單細胞生命系統的星體。對行星適居性的研究和理论是天體科學的组成部分，正在成为一门新兴学科太空生物學。 對地球以外的星體進行生命探索是極古老的話題，最初是屬於哲學及物理學的研究領域。而在20世紀後期科學界對此有兩個重大突破。其一是使用先進機器對太陽系裡其他行星與衛星進行觀察，獲得這些星體的適居性資料，並將其與地球的相關資料作比較。其二是外太陽系行星的發現，它們是在1995年首度發現的，其後進度不斷加快。這個發現證明了太陽並不是惟一的擁有行星的星體，而且亦擴闊了探索適合生命居住的行星的範圍，使外太陽系星體亦被納入研究之中。.
風化作用
化作用為岩石、土壤及其礦物等與地球大氣層接觸而分解。風化作用發生在當地或無包含物體移動，所以不能和侵蝕作用互相混淆。侵蝕作用包括岩石和礦物經由媒介如水、冰、風及重力等引起其移動與瓦解。不是風對地表的侵蝕力量 風化作用可以分為兩種。機械性或物理性的風化作用包括因為大氣情況如熱力、水、冰及壓力导致岩石及土壤的分解。化學性的風化作用包括與大氣化學物的直接反應，或與生物產生的化學物反應，最終令岩石、土壤及礦物分解。 岩石分解後的物質與有機物質結合製成土壤。土壤的礦物成分取決於母質，所以由一種岩石形成的土壤常常會缺乏一種或多種肥沃土壤所需的礦物質，而由多種岩石混合形成的土壤（如冰川、風成或沖積沉積物）常常會形成肥沃土壤。.
高嶺石
岭土,（英語：Kaolinite），又稱觀音土、白鱔泥、膨土岩、斑脱石、甘土、皂土、陶土、白泥，是一種含鋁的矽酸鹽礦物，呈白色軟泥狀，颗粒细腻，狀似面粉。其化学成分相当稳定，被誉为“万能石”。為製造瓷器和陶器的主要原料。英語名稱「Kaolinite」源自於中國江西省景德鎮附近的高嶺山。.
黏土
黏土，俗作粘土，英語clay（均讀作--），是有黏性的泥土，一般指颗粒小於2微米且可塑的多种含水硅酸铝盐矿物混合体。除了铝外，黏土还包含少量镁、铁、钠、钾和钙等元素。 黏土一般由硅酸盐矿物在地球表面风化后形成。但是有些成岩作用也会产生黏土。在这些过程中黏土的出现可以作为成岩作用进展的指示。.
钠长石
钠长石（Albite）是钠的铝硅酸盐（NaAlSi3O8），为三斜晶系的玻璃状晶体，一般为无色、白色、黄色、红色或黑色，是长石的一类。钠长石为架状硅酸盐结构，比重2.62，莫氏硬度为6 - 6.5，其中钙长石的含量少于10%。 钠长石是斜长石固溶体系列的钠质矿物，在伟晶岩和花岗岩中最为常见，1815年首先於瑞典发现。.
自然环境
自然环境指地球或一些区域上一切生命和非生命的事物以自然的状态呈现。這是一個環境涵蓋了所有生物之間的相互作用。 自然環境可分為幾個主要組成部分：.
长石
长石（feldspar）是长石族矿物的总称，是地壳中最重要的造岩成分，比例达到60%Feldspar.
離子交換
離子交換技術（Ion exchange）或稱離子色譜法，是將兩種電解質間做離子的交換，或是在電解溶液和配合物之間的交換。最常見到的例子是使用聚合物或礦物用來純化、分離或淨化純水和其他離子溶液。其他的例子有離子交換樹脂，功能化多孔或凝膠聚合物）、沸石、、黏土和土壤中的腐殖質。 離子交換有兩類，一種是陽離子交換，指的是帶正電的離子互相交換；另外的陰離子交換，則是帶負電的離子互相交換。也有兩性離子交換劑可讓陰、陽離子同時交換。而在混床中能同時有效的進行交換陰、陽離子的交換。混床包括了陰、陽離子交換樹脂，或由處理過的溶液通過幾種不同的離子交換材料所製造出來。 離子交換劑，可以為非選擇性或因喜好結合為某些類別的離子，這取決於其化學結構。這根據了離子的大小、電價或結構而定。可以結合交換離子的常見範例有：.
植物
植物（Plantae）是生命的主要形態之一，並包含了如乔木、灌木、藤類、青草、蕨類及綠藻等熟悉的生物。種子植物、苔蘚植物、蕨類植物和擬蕨類等植物，據估計現存大約有350000個物種。直至2004年，其中的287655個物種已被確認，有258650種開花植物15000種苔蘚植物（参见条目中表格）。綠色植物大部份的能源是經由光合作用從太陽光中得到的。.
水圈
水圈（hydrosphere），是一個行星、衛星或小行星上所有的水以及其所構成的系統。地球上的水以气态、液态和固态三种形式存在于空中、地表和地下，包括大气水、海水、陆地水（河、湖、沼泽、冰雪、和地下水），以及生物体内的生物水。水圈可能與岩石圈、生物圈、大氣圈、磁圈等其他地球外表圈層高度重疊，共同形成地球的。 地球上水圈的總質量約為1.4×1018公噸，佔地球質量的0.023％。約有20×1012公噸存在於地球大氣層。地球表面積3.61億平方公里（75％）被海洋所覆蓋。地球海洋的平均鹽度為每公斤海水35克鹽（3.5％）。 水圈的上限可视为对流层顶，下限为深层地下水所及的深度。.
成土作用
成土作用是土壤形成的过程，也稱為成土过程，這也是母質產生肥力而轉變成土壤的過程。母質又是岩石的風化產物。因此從母岩變成土壤，實際上包括兩個相互關聯的不同過程，即從母岩形成母質的風化過程和由母質形成土壤的成土過程。成土過程是在生物因素參與下發生的，它只能發生在地球上出現生命(特別是綠色植物)之後，成土過程一經發生，便不可能再孤立，它一定與風化過程同時進行，因為岩石開始風化也就開始了成土過程，因此兩個過程是無法分離的。所以土壤的形成和發育過程，可以看作是以母質為基礎，與各個自然的要素不斷進行物質和能量交換的過程。 成土作用是作为土壤学的一个分支被研究，是研究土壤在它的自然环境中的研究。其他分支的研究是和的研究。对成土作用的研究对于了解当前（土壤地理學）和过去（）地质时期的土壤分布模式很重要。.
