В основе функционирования лесостепных геосистем, так же, как и прочих, лежит малый биологический круговорот. На его восходящей ветви (продукционной) происходит аккумуляция углерода СО2 из атмосферы и солнечной энергии с одновременным потреблением азота и зольных элементов питания из почвы подземными органами. Средние запасы последних для луговых степей. Нисходящая (деструкционная) ветвь круговорота связана с потерями органического вещества. Важнейшим процессом является дыхание растений с окислением органики до СО2 и возвращением его в атмосферу. Разность продукционных и деструкционных величин составляет чистую первичную продукцию - как важнейший параметр ландшафтов. Абсолютное значение первичной продукции в лесостепях максимально по сравнению с субарктическими и бореальными ландшафтами, что фиксирует и наибольшую скорость биологического круговорота. В луговой степи каждый грамм зеленой фитомассы за день связывает 55 мг органического вещества первичной продукции. Отношение мертвой массы к первичной продукции (как показатель скорости трансформации органики) в лесостепи близок к единице. Это отражает оптимальность гидротермических условий, при которых минерализация ежегодно отмирающих надземных и подземных органов растений осуществляется примерно в течение года.
Емкость биологического круговорота, оцениваемая по потреблению азота и зольных элементов, в луговой степи более чем в два раза превышает аналогичный показатель таежных ландшафтов, составляя более 1000 кг/гатод. Среди зольных элементов в степных ландшафтах преобладает кремний (класс химизма азотно-кремниевый с заметным участием калия и кальция). Среднее содержание азота около 1 %, а зольность составляет 3,5 % (максимальная в субарктическом и умеренном поясах). При разложении органических остатков в почве под луговой степью накапливаются Si, Ca, Mg, AI, Fe, но теряется. К Отличием луговых степей в лесостепных ландшафтах является практически полная трансформация органического вещества первичной продукции животным и микробным населением. Роль животных определяется главным образом деятельностью сапрофагов. Абиотические входящие потоки в лесостепных ландшафтах обеспечиваются в основном атмосферными осадками [3]. Выходные абиотические потоки, зависящие от объема стока и концентрации растворимого органического вещества в поверхностном и внутрипочвенном стоках по сравнению с бореальными и тундровыми ландшафтами минимальны. Таким образом, для луговых степей в пределах лесостепных ландшафтов характерны большие запасы живого и мертвого органического вещества при резком преобладании мертвого и господстве в нем почвенного гумуса. Запасы живых подземных органов часто составляют более половины, а иногда 1/3 и 1/4 общих запасов живой и мертвой подземной массы. В живой биомассе преобладают растения. Доля животного населения невысокая -1 % (из них 9/10 - сапрофаги), а микроорганизмов - довольно значительная (свыше 5 %). Использование первичной продукции гетеротрофами очень эффективно (больше 95%). Запасы живой фитомассы, в которой резко преобладают подземные органы, незначительны, доля зеленой фитомассы небольшая. Суммарная продукция значительна и превышает запасы общей фитомассы. Главная доля продукции приходится на продукцию подземных органов. Емкость потребляемых элементов питания также значительна, зольность и азотистость продукции средние при азотно-кремниевом химизме продуктов со значительным участием кальция и калия. Доля потребления первичной продукции фитофагами превышает 5 %. В целом геосистемы луговых степей в лесостепных ландшафтах отличаются малой степенью открытости. Величина продукции, не использованной гетеротрофами, составляет всего около 5 % первичной продукции. Вклад в кислородный баланс атмосферы несущественен. Выветривание минеральной части почвы слабое. Особенности биохимического круговорота могут характеризоваться также соотношением концентрируемых и деконцентрируемых растениями по отношению к почве химических элементов. Концентрируется всеми видами растений или большинством растений N, Р, Си, Mo, Mg, Si, деконцентрируются Fe и AI [10].