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土壤碳汇是指大气中的二氧化碳以稳定固体的形式被直接或间接储存到土壤中，从而减少大气中的二氧化碳浓度。土壤碳汇主要包括土壤有机碳汇和土壤无机碳汇两种形式，其中土壤有机碳汇是当前研究和管理的重点。
根据《联合国气候变化框架公约》的定义，将从大气中清除二氧化碳的过程、活动和机制称之为“碳汇”，相反的，向大气中释放二氧化碳的过程、活动或机制就是“碳源”。
土壤碳汇的形成主要通过两个途径：一是植物在生长过程中通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，并将其以有机质的形式存储在土壤中；二是土壤中的微生物通过分解作用将植物残体转化为土壤有机碳。这两个过程共同作用，使得土壤成为陆地生态系统最大的有机碳库。
土壤碳汇作用与意义
减缓气候变化：土壤碳汇能够有效地吸收和储存大气中的二氧化碳，减少温室气体的排放，从而减缓气候变化的速度和程度。
维护生态平衡：土壤碳汇是生态系统的重要组成部分，它能够提供栖息地、食物和水源等资源，维护生态平衡。
保护生物多样性：土壤碳汇系统是许多动植物的栖息地和食物来源，其保护能够维护生物多样性。
改善土地质量：土壤碳汇能够增加土壤有机质含量，提高土壤肥力和水分保持能力，从而改善土地质量。促进可持续发展：土壤碳汇的保护和管理能够促进可持续发展，提高生态系统的稳定性和可持续性。
随着全球气候变化问题的日益严峻，土壤碳汇的管理和应用越来越受到关注。许多国家和地区开始探索农业土壤碳汇交易机制，通过经济手段激励农民采取更加环保的耕作方式，增加土壤碳汇量。此外，通过植树造林、恢复湿地等措施也可以增加土壤碳汇量，为应对气候变化做出贡献。
延伸阅读
地球有四个大碳库：大气碳库，其中的碳多以二氧化碳、甲烷及其他含碳气体分子的形式存在；海洋碳库，包括海洋中溶解碳、颗粒碳，海洋生物体中含有的有机碳，以及赋存于海洋碳酸盐岩等沉积物中的碳；岩石圈碳库，主要存在于碳酸岩和黑色岩系，如煤、油页岩等沉积物中的碳；陆地生态系统碳库，包含了植被碳库和土壤碳库，也可按生态类型分成农田、森林、草地、湿地等生态系统碳库。必须明确的是，几大碳库之间的碳是相互交换的，这种交换作用过程就构成了地球表层系统碳循环。
土壤碳库和土壤碳汇不是一个概念：土壤碳库是土壤中碳的存储量，土壤碳汇则是指土壤从大气中吸收并储存二氧化碳的过程、活动和机制。其实，土壤既可能是碳汇也可能是碳源。
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