К ним можно отнести наземные оболочки, включающие растительный и почвенный покров, животный мир, водные экосистемы и мелководные оболочки, донные экосистемы. Мощность этих оболочек значительно меньше и измеряется метрами и десятками метров. Взаимодействие живой и неживой материи в этих условия для существования живых организмов. В этом смысле можно говорить о том что все биокосные системы биосферы обладают плодородием в широком смысле этого слова.
Элементарной структурной единицей биосферы является биогеоценоз (синонимы — фация, экосистема) — участок земной или водной поверхности, соответствующий одному элементу рельефа с одинаковыми генезисом и литологией почвообразующих пород, глубиной залегания и степенью минерализации и химизмом грунтовых вод, почвенной разностью, микроклиматом и биоценозом.
Биоценоз представляет собой взаимозависимое сообщество живых организмов, занимающих однородное пространство земной поверхности, которое, в свою очередь, называется биотопом. Таким образом, экосистема = фация = биогеоценоз = биоценоз + биотоп. Для агроландшафтов В. И. Кирюшиным было предложено использовать термин "элементарный ареал агроландшафта (ЭАА), синонимом которого является агробиоценоз, или агроэкосистема. Агроценоз соответствует биоценозу. Наименьшей единицей структуры почвенного покрова является элементарный почвенный ареал (ЭПА).
Термины экосистема и агроэкосистема применяют к биоценозам и биотопам самого различного размера. При этом в экологии различают микроэкосистемы на уровне почвенного индивидуума, мезоэкосистемы на уровне ЭПА и, наконец, макроэкосистемы, такие как степь, таежные леса и т.д.
В термодинамическом отношении экосистемы относятся к открытым системам, относительно стабильным во времени. В экосистемы поступают солнечная энергия, вода, газ атмосферы, элементы питания из литосферы. Выходят из экосистем тепло, кислород, углекислый газ и другие газы, органоминеральные вещества в водных растворах, осадочные породы. Биогеосистемы сложились в результате длительной эволюции и являются результатом приспособления видов к окружающей среде. Они обладают свойством саморегуляции и способны противостоять, в известных пределах, внешним воздействиям. При глубоких изменениях, в том числе связанных с деятельностью человека (пожары, эрозия почв, загрязнения токсикантами и др. ), могут наступать необратимые изменения биогеоценозов, включая гибель организмов и деградацию почв. Почва — один из главных компонентов биогеоценоза, поэтому для ее познания и грамотного использования необходимо изучение биогеоценозов в целом. Приближение функционирования агробиоценозов к естественным экосистемам — одна из главных задач сельскохозяйственной деятельности человека.