Бактериальная система, защищающая атмосферу от поступления рассеянных углеводородов и других веществ. Г.А. Заварзин высказал гипотезу о наличии в почве микробиологического механизма, замыкающего метилированные соединения (тяжѐлых металлов) во внутрипочвенный круговорот и таким образом предохраняющего атмосферу от их поступления. Процесс метилизации металлов обусловлен деятельностью бактерий, в то же время одна из морфологических групп бактерий – гифобактерии- способна использовать различные метилированные соединения.

Метод поиска месторождений, заключающийся в отборе проб растений, проб из верхнего горизонта почвы. Существо метода заключается в выявлении участков повышенных концентраций рудообразующих элементов в растениях, продуктах их отмирания и метаболизма. Опробование растений позволяет обнаружить биогеохимические ореолы, а по ним и сами месторождения. Биогеохимические методы особенно важны при поисках рудных тел, перекрытых мореной, эоловыми песками и другими аллохтонными отложениями. Методика биогеохимических поисков неодинакова в разных ландшафтах.

Эти провинции широко распространены в районах с гумидным климатом, с ландшафтами тундры, тайги, широколиственных лесов, влажных субтропиков и тропиков. Кислое выщелачивание почв приводит здесь к резкому дефициту многих биоэлементов, что определяет минеральное голодание фауны, низкое содержание в организмах кальция, развитие различных «биогеохимических эндемий дефицитности». В некоторых почвах высока подвижность Al, Fe, и растения накапливают эти элементы (например, в золе плаунов, чая десятки процентов Al2O3). И эти провинции, вероятно, были центрами видообразования. Биогеохимические провинции типа W были широко распространены на территории России в нижнем карбоне, конце триаса и юре, многих эпохах мела и палеогена. К классу W1 относятся провинции с кислыми водами и почвами, а к классу W2 – с кислыми глеевыми почвами, болотными и грунтовыми водами, богатыми растворѐнными органическими веществами. Это в основном заболоченные низменности, но в районах с многолетней мерзлотой они распространены и на возвышенностях, и в горах (А.И. Перельман).

Данные провинции характерны для лесостепи, степей и пустынь, а также для гумидных территорий, сложенных карбонатными породами. Палеобиогеохимические провинции типа V существовали на территории России в четвертичные ледниковые эпохи, в девонском и пермском периодах, на территории Средней Азии – в конце юры, меловом периоде и кайнозое. Класс V1 – провинции с пресными, преимущественно гидрокарбонатно-кальциевыми водами. Характерны расчленѐнный, реже плоскоравнинный рельефы, преобладают незасоленные почвы. Аридный климат определил здесь сравнительно слабую миграцию кальция, флора и
фауна в основном не испытывают дефицита этого элемента, дефицит многих других элементов выражен слабее, чем в провинциях типа W, но всѐ же он полностью не исключается. Возможен здесь и избыток элементов с соответствующими эндемиями. В районах с гумидным климатом провинции класса V распространены на карбонатных и других породах, богатых кальцием и магнием. Провинции класса V2 – с сильноминерализованными хлоридно-сульфатными водами, засоленными почвами, как и провинции класса V1, распространены в степях и пустынях, занимают огромные площади, особенно в депрессиях рельефа бессточных областей (Прикаспийская, Туранская и другие низменности, соляная пустыня Деште-Кевир в Иране, засоленные котловины Тибета и Цайдама в Китае и т. д.). Организмы здесь существуют в условиях высокого содержания в почвах и водах Na, Mg, Cl, сульфат-иона. Это центры видообразования многих семейств растений.

Провинции класса S1 с сернокислыми водами формируются на участках окисления горных пород и руд, содержащих пирит и другие сульфиды. При участии различных бактерий здесь образуется серная кислота, pH вод понижается до 2 – 3, местами до 0, в водах приобретают высокую подвижность многие металлы, которые накапливаются растениями, обусловливая биогеохимические эндемии. Таковы цинковые, медные и другие провинции, особенно характерные для складчатых металлогенетических поясов: это серебряный пояс, простирающийся на западе Америки от Аляски до Огненной Земли, рудные провинции Урала, Тянь-Шаня, Альпийского складчатого пояса и др. В прошлые геологические эпохи палеобиогеохимические провинции с избытком многих рудных элементов, вероятно, были центрами видообразования организмов, обогащѐнных Cu, Pb, Zn, Ni, Cd и другими металлами. Провинции класса S2 с солянокислыми водами известны в вулканических областях, где за счѐт продукта вулканизма HCl идут кислые дожди, текут солянокислые реки, образуются источники, озѐра, почвы, имеющие низкий pH. В водах высоко содержание алюминия, железа, они часто богаты фтором и хлором, но содержание халькофильных металлов может быть невысоким. Подобные провинции известны на Камчатке, Курильских островах, в Японии, Индонезии и других вулканических областях (А.И. Перельман).

Содовые воды образуются в различных ландшафтно-геохимических условиях: в солонцах, в аридных вулканических регионах на участках разгрузки сильнощелочных гидротерм (Восточная Африка, Калифорния и др.), при выходе на поверхность «нефтяных» вод и т. д. Видообразование здесь протекает в условиях дефицита многих важных биоэлементов, особенно Ca. Содовые воды благоприятны для миграции и накопления Na, Li, B, Zn, Cu, Ag, Be, Si, Ge, Sn, Ti, W, Mo, Y, редкоземельных элементов иттровой группы. Биогеохимия многих этих элементов не изучена, и можно только предполагать, какие особенности организмов в провинциях типа F обусловлены повышенным содержанием в среде редких земель, Y, Zr и других элементов «содовой миграции». Провинции типа F до сих пор не привлекали должного внимания исследователей. К палеобиогеохимическим провинциям типа F относили многие районы распространения красноцветных ландшафтов пермского периода в России, мела, палеогена и миоцена в Средней Азии и Казахстане, эоцена в США (А.И. Перельман).

Район, в котором концентрация химических соединений в верхних горизонтах почв и организмах в силу природных причин оказывается выше или ниже оптимального уровня. Биогеохимические провинции – это территории, где флора и фауна, а во многих случаях и люди резко реагируют на содержание в атмосфере, почвах, водах, продуктах питания определѐнных химических элементов, – районы распространения биогеохимических эндемий.

Анализ ответной реакции эколого-геохимических систем (ландшафтов) на техногенез и оценка состояния техногенных ландшафтов, основанные на способности растений аккумулировать загрязняющие вещества вблизи техногенных источников. Биогеохимическая индикация включает определение содержания тяжѐлых металлов и других поллютантов в растениях, выбор индикаторных видов и органов для опробования, выявление биогеохимических ореолов. Биогеохимическая индикация даѐт информацию о загрязнении растений преимущественно в период вегетации и достаточно активной водной миграции поллютантов, поступающих из загрязнѐнных почв. Индикационное значение лиственных деревьев выше, чем у трав; а кора деревьев – универсальный индикатор загрязнения. Одним из эффективных индикаторов загрязнения воздуха является кора сосны, не имеющая физиологических пределов поглощения загрязнителей и способная к аккумуляции поллютантов. Биогеохимические ореолы в коре сосны гораздо протяжѐннее и на порядок контрастнее, чем в снеге и почвах.

Показатель общей биогенности (Бо) – отношение средних содержаний элементов в золе растений континентов к кларкам литосферы. Бо представляет собой биогеохимическую константу. Аналогичный показатель для организмов конкретных регионов, местообитаний или отдельных систематических групп именуется специальной, или частной, биогенностью (Бс) элементов, которая под влиянием систематических и экологических факторов может существенно отличаться от общей биогенности. Частная биогенность (Бс) элементов меняется в зависимости от фазы вегетации, возраста организма, почвы и других условий. Содержание большинства элементов в золе значительно отличается от их среднего содержания в земной коре, так как растения избирательно поглощают элементы.

Определяется двумя противоположными, но взаимосвязанными процессами: 1) образованием живого вещества из элементов окружающей среды; 2) разложением органических веществ. В совокупности эти процессы образуют единый биологический круговорот атомов. Выделяют следующие стадии биогенной миграции: 1) разложение горных пород под влиянием биогенных факторов с образованием растворимых соединений;
2) извлечение из воздуха и водных растворов биогенных элементов и накопление их в организме; 3) накопление, разложение и минерализация отмерших органических остатков. В результате многократного повторения биогенных циклов накопление элементов в верхних горизонтах почв может быть весьма существенным.

Группа почвенных микроорганизмов, являющихся гнилостными бактериями и вызывающих гниение остатков растений, трупов животных, разложение мочевины. Аммонификация – микробиологическая трансформация азота органических соединений (главным образом аминокислот) в ион аммония или аммиак. Разложение органического вещества протекает в аэробных условиях и сопровождается активным образованием CO2. В процессе гниения участвуют аэробные бактерии – B. subtilis, B. mesentericus, Serratia marcescens, бактерии рода Proteus; грибы рода Aspergillus, Mucor, Penicillium; анаэробы – C. sporogenes, C. putrificum; уробактерии – Urobacillus pasteuri, Sarcina ureae, расщепляющие мочевину.

Группа почвенных микроорганизмов, вызывающих различные виды брожения, наблюдаемые при разложении микробами органических соединений (молочнокислое, спиртовое, маслянокислое, уксусное, пропионовокислое, ацетонобутиловое и др.). Важное значение для водной миграции имеют комплексные, особенно внутрикомплексные (хелатные), соединения металлов с кислыми органическими продуктами, в большом количестве образующимися в гумусовых горизонтах почв в результате брожения, частичного разложения поступающих органических соединений до более простых: карбоновые кислоты, аминокислоты, простые сахара, ароматические соединения (полифенолы), кислоты жирного ряда, гетероциклические соединения типа хинолина, гуминовые и фульвокислоты (И.В. Якушевская).