亦称“生物圈生态学”。研究全球尺度的生态学问题的生态学分支学科。生物圈为全球表面的生物总体，生物圈生命过程与岩石圈、水圈、大气圈的地质过程是一个相互作用的整体。生物进化既受地质历史的变化影响，也对地球表面生态环境产生积极的干预和控制作用。随着人类经济活动强化，出现全球CO₂浓度增高、温室效应、臭氧层破坏等生态危机。探究生物圈过程包括全球人口、经济、技术发展，对全球生态平衡的深远影响，及其调节控制的途径，关系到如何保护人类赖以生存的地球问题。