土壤的呼吸
土壤呼吸
土壤呼吸（Soil Respiration），简单的说就是指土壤释放二氧化碳的过程，和人的呼吸一样。土壤中的微生物的呼吸、作物根系的呼吸和土壤动物的呼吸都会释放出大量的二氧化碳。土壤呼吸是表征土壤质量和土壤肥力的重要指标，其中土壤微生物活动是土壤呼吸作用的主要来源；因此影响土壤微生物活动的诸多因子，如土壤有机质含量、pH、温度、水分以及有效养分含量都能影响土壤呼吸作用强度，并从土壤呼吸作用强度的变化中反映出来。
土壤通气性
土壤的呼吸作用亦指土壤的通气性。土壤空气与大气间的气体交换，以及土体内部允许气体扩散和流通的性能，称为土壤通气性。土壤通气性与土壤孔隙、质地结构、土壤含水量等密切相关。
土壤孔隙状况是土壤空气与大气交换能否畅通的主要因素。而土壤孔隙又有毛管孔隙和非毛管孔隙之分。保持在毛管孔隙中的空气很难与大气进行交换，土壤通气性主要取决于土壤中非毛管孔隙的多少。若土壤中非毛管孔隙量超过10％，而且分布均匀时，即使毛管中充满水分，土壤通气仍然良好。土壤质地和结构与土壤中的孔隙状况有关，因而也影响到土壤的通气性。有团粒结构的土壤，通气性良好；在无结构的土壤中只有砂土有良好的通气性。粘质土的通气性差。据试验，通过团粒结构的粘壤土的空气比通过粉状粘土大25倍，比通过无结构的粘土大100倍。对高等植物来说，一般情况下，土壤空气中氧气的含量达到15％才能满足植物呼吸作用的需要，而二氧化碳含量不得高于50％。作物根系对土壤中氧气的要求因作物而异，棉花3％，玉米6％，小麦5％，大多数作物当氧含量低于5％时，根系停止生长，所以根系需氧量在5—10％以上时才能生长良好。植物生长发育，要求二氧化碳应在1％以下。如果高达5—10％则短期内会使植物死亡。此外，气候变迁，昼夜温差，生物活动等影响着土壤和近地面大气之间的气体交换。
土壤通气性是土壤的重要特性之一，是保证土壤空气质量，使植物正常生长，微生物进行正常生命活动等不可缺少的条件。
（1）土壤通气不良，会影响微生物活动，降低有机质的分解速度及养分的有效性。
（2）土壤通气不良还会使土壤中的有机质分解形成氢，氢能引起富含氧的盐类以及三价铁和四价锰的化学还原作用。
（3）土壤中氧少，二氧化碳多时，会使土壤酸度提高，适宜于致病霉菌的发育，易使作物感染病虫害。
（4）良好的通气性是作物吸收大量水分必不可少的条件。
影响土壤呼吸的因素
土壤的呼吸主要由土壤微生物(异养呼吸)和根系(自养呼吸)产生。除植被冠层光合作用，土壤呼吸作用是陆地生态系统碳收支中最大的通量。因此，精确预测陆地与大气之间碳交换需要深入理解影响土壤呼吸作用的主导因子，特别是对其主要组成部分土壤微生物和根系呼吸作用的影响机理。土壤微生物和根系呼吸作用主要是土壤中生物代谢作用的结果，因此能够影响生物活动的生态因子都会导致其呼吸强度的变化，如气候因子、土壤因子、植被及地表覆被物等。此外，人类活动引起的大气C02浓度剧增及由此导致的增温效应，不仅是目前人类所面临的最严峻的全球环境问题，而且直接或间接地影响着土壤微生物和根系呼吸作用。同时，人类活动本身也会对土壤微生物和根系呼吸作用产生影响，如放牧、施肥、农药、重金属污染等。
森林土壤呼吸是陆地生态系统土壤呼吸的重要部分，其动态变化将对全球碳平衡产生深远的影响。全球森林过度采伐和其他土地利用变化导致土壤CO2释放的增加量，占过去两个世纪来因人类活动释放的CO2总量的一半，是除化石燃烧释放CO2导致大气CO2浓度升高的另一重要因素。森林土壤呼吸也是已建立的长期监测CO2通量网站的重要研究对象之一。是研究世界碳循环的重要课题。对生态学、环境科学及地球表层系统科学意义重大。
土壤呼吸作用，一般指土壤释放CO2或吸收O2的强度，可分为自养型呼吸(根呼吸和根际微生物呼吸)和异养型呼吸(微生物和动物呼吸)，自养型呼吸消耗的底物直接来源于植物光合作用产物向地下分配的部分，而异养型呼吸则利用土壤中的有机或无机碳。
很早以来，人们把测定土壤呼吸作用强度看作是衡量土壤微生物总的活性指标，或者作为评价土壤肥力的指标之一。但必须指出土壤微生物活动是土壤呼吸作用的主要来源；因此影响土壤微生物活动的诸因子，如土壤有机质含量、pH、温度、水分以及有效养分含量都能影响土壤呼吸作用强度，并从土壤呼吸作用强度的变化中反映出来。
土壤呼吸是陆地植物固定CO2尔后又释放CO2返回大气的主要途径，是与全球变化有关的一个重要过程。综述了全球变化下CO2浓度上升、全球增温、耕作方式的改变及氮沉降增加的土壤呼吸效应。大气CO2浓度的上升将增加土壤中CO2的释放通量，同时将促进土壤的碳吸存;在全球增温的情形下，土壤可能向大气中释放更多的CO2，传统的土地利用方式可能是引发温室气体CO2产生的重要原因，所有这些全球变化对土壤呼吸的作用具有不确定性。认为土壤碳库的碳储量增加并不能减缓21世纪大气CO2浓度的上升。
