3. Ландшафтный уровень

Все химические реакции в биосфере происходят или с учас­тием живых организмов, или в среде, созданной их влияни­ем. Это качественное отличие процессов, происходящих в би­осфере, от реакций, осуществляемых в лабораториях, а также от реакций, идущих в других оболочках Земли. Однако биосфера - очень не­однородная система. Внешние факторы миграции элементов весь­ма существенно изменяются в ее пределах, как по вертикали, так и по горизонтали. Для установления за­кономерностей распределения и миграции химических элементов в отдельных, отличающихся друг от друга участках биосферы, необ­ходимо в первую очередь выделить такие участки. Это своеобразные «блоки» или «кирпичики», сохраняющие основную особенность биосферы (ее биокосность), отличающиеся друг от друга внешними факторами миграции элементов, но между тем обладающие некими типическими параметрами. Опыт многочисленных исследований показал, что для такого изучения наиболее удобным является ландшафтный уровень. Сами же геохимические ландшафты по определению А.И. Перельмана, «(...такое же фундаментальное понятие естествознания, как "химический элемент", "живой ор­ганизм", "почва", "минерал"»..Необходимо отметить, что отдельные геохимические ланд­шaфтыи составляющие ихбиокосные природные тела (почвы, ко­ры выветривания, подземные и грунтовые воды)не являются ка­кими-то обособленными системами. Все они теснейшим образом связаны между собой в более сложной системе -биосфере.. Геохимический ландшафт одновременно индивидуален и типичен. Например, каждый город неповторим и между тем все российские города похожи друг на друга. А города остальных стран, отличаясь от российских, все равно в чем то схожи с ними. Есть и обобщающий термин –урбанизированные территории, геохимия которых в целом однотипна.

5. Средний химический состав живого вещества.

Живые организмы состоят из элементов, образующих газообразные (воздушные мигранты) и растворимые (водные мигранты) соединения. Между составом земной коры и живым веществом нет прямой зависимости. Более 98% живого составляют воздушные мигранты - кислород, углерод, водород, азот, с содержанием кислорода до 70%. Большая часть кислорода (свыше50%) связана с водородом и образует воду. Вода составляет в травах более 85%, крупных млекопитающих- свыше 60%, только споры и семена ее содержат не более 15%. Меньшая часть кислорода и водорода входит в состав белков, жиров, углеводов и других органических соединений.

Из водных мигрантов преобладают наиболее подвижные элементы в следующих соотношениях: кальция больше, чем алюминия и железа, калия больше, чем кремния (в земной коре наоборот). В живом веществе, в целом, мало ядовитых элементов - урана, ртути, селена, хотя они и образуют растворимые соединения. Низки так же содержания циркония, титана, тантала и других малоподвижных элементов.

Кларки концентрации элементов в живом веществе именуются биофильностью элементов. Наибольшей биофильностью обладает С - 7,8 * 104, менее биофильны азот - 160, Н- 70.

Близки по биофильности анионогенные элементы 0 - 1,5, Cl - 1,1. S- 1, P - 0,75, B - 0,83, Br -0,71. Наименее биофильны  Fe - 0,002, Al - 0,0006. Такое соотношение биофильности основных элементов говорит о том, что состав живого вещества ближе коррелируется с составом атмосферы и гидросферы, чем литосферы.

Отмечено, что своеобразие климата и геологического строения определяют своеобразие химического состава живого вещества конкретных ландшафтов, их отличие от среднего состава живого вещества Земли. Например, живое вещество солончаков обогащено натрием, хлором, серой, в растениях степей - много кальция и мало алюминия, железа, растения влажных тропиков бедны кальцием и богаты алюминием. Средний химический состав живого вещества ландшафта является важным систематическим признаком ландшафтов.

Характерным химическим составом обладают как отдельные виды животных и растений, так и отдельные организмы Элементарный химический состав является важным систематическим признаком. Так, углерод составляет в ряске малой - 2,5% , в кладонии - 21,8%, в белой мыши - 12,5%, в бабочке-капустнице- 20,5%. Клевер содержит 0,01% натрия, солянки - 1,5-2,0% (данные в % от живой массы). Зола злаков богата окисью кремния, зола бобовых - кальцием, зола картофеля и подсолнечника - калием.

Следовательно, живое вещество, в особенности растительный покров является биогеохимическим барьером, на котором концентрируются воздушные мигранты - углерод, кислород, водород, азот, йод, а если считать накопление на золу, то на биогеохимическом барьере накапливается фосфор, сера, хлор, хром, барий, а в отдельных ландшафтах кальций, магний, натрии, цинк, медь, молибден и другие элементы.