近年來，關(guān)于溫室效應(yīng)和溫室氣體的話題一直是科學(xué)界與公眾共同關(guān)注的焦點。那么土壤與大氣中的溫室氣體究竟有何關(guān)系呢，又是如何影響氣溫的呢？

　　首先要弄清楚兩個名詞：溫室效應(yīng)和溫室氣體。

　　溫室效應(yīng)，又稱“花房效應(yīng)”，是大氣保溫效應(yīng)的俗稱，就是太陽的短波輻射能夠透過大氣射入地面，而地面增暖后放出的長波輻射卻被溫室氣體吸收，從而產(chǎn)生大氣變暖的效應(yīng)。大氣中的溫室氣體就像一層厚厚的玻璃，使地球變成了一個大暖房。

　　圖1 溫室效應(yīng)

　　溫室氣體是指大氣中那些能夠吸收地球表面放射的長波紅外輻射、對地球有保溫作用的氣體。溫室氣體中最重要的是水汽，它在大氣中的含量不受人類活動的直接影響，直接受人類活動影響的主要溫室氣體是二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亞氮（N2O）、氯氟烴（CFCS）和臭氧（O3）等約30余種。如果不存在溫室效應(yīng), 據(jù)科學(xué)家計算, 地球表面的溫度大約在-18℃左右,而地球表面的實際年平均溫度為15℃。這樣看來，溫室效應(yīng)其實是多么重要而又必須的呢，那么又何必引起恐慌呢？人們的擔(dān)心，實際上是溫室效應(yīng)的增強后引起地球升溫的環(huán)境問題。

　　圖2 溫室氣體

　　然后再來談?wù)勍寥琅c幾種重要溫室氣體的關(guān)系。

　　土壤是溫室氣體（如CO2、CH4和N2O）產(chǎn)生的重要源，土壤溫室氣體主要來自于微生物呼吸，植物根呼吸和土壤動物呼吸。據(jù)估計，大氣中每年有5%～20%的CO2、15%～30%的CH4、80%～90%的N2O來源于土壤,而農(nóng)田土壤是溫室氣體的重要排放源。

　　二氧化碳與土壤的關(guān)系在前面的文章中已經(jīng)講過了，這里就不多說了。

　　甲烷(CH4)對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)雖然小于二氧化碳，但等當(dāng)量甲烷的溫室效應(yīng)（包括直接的和間接的效應(yīng)）是CO2的20多倍。甲烷多屬天然排放，主要來源于自然界的生物厭氧腐解作用。土壤是甲烷的重要排放源和匯，大氣中約70%的甲烷來源于農(nóng)業(yè)活動及土地利用方式的轉(zhuǎn)變等過程，其中稻田和天然濕地土壤被認(rèn)為是甲烷的主要排放源。與此同時，由于土壤中的甲烷氧化菌以甲烷為唯一的碳源和能源, 使土壤每年可以從大氣中吸收20~60 百萬噸的甲烷。

　　氧化亞氮對大氣溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)并不大，但是近幾年來它卻受到特別的重視。這是因為在平流層中的氧化亞氮不但可以消耗、破壞臭氧層, 導(dǎo)致到達(dá)地球表面的紫外輻射增強, 使人類的生存健康受到影響；而且其在大氣中的濃度逐年攀升，雖然在大氣中的濃度和年增長率低于二氧化碳, 但它的潛在增暖作用卻約為二氧化碳的190～270倍,為甲烷的4～21倍, 同時氧化亞氮在大氣中存留時間較長(平均壽命為150年)，也就是與二氧化碳和甲烷相比，等量的氧化亞氮對溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)要大得多。大氣中氧化亞氮主要來源于土壤釋放、生物質(zhì)燃燒、化石燃料燃燒、水體以及某些工業(yè)生產(chǎn)過程。其中, 值得注意的是，土壤的硝化作用與反硝化作用（硝化作用與反硝化作用為氮素在土壤中重要的轉(zhuǎn)化過程）是大氣中氧化亞氮的主要產(chǎn)生機制，農(nóng)田氮肥的施用是導(dǎo)致土壤氧化亞氮排放量增加的一個重要原因。而土壤是否具有大氣中氧化亞氮匯的作用，還有待于科學(xué)家們的進(jìn)一步探索研究。

　　影響土壤呼吸的因素也就會影響土壤溫室氣體的排放與吸收，比如土壤理化性質(zhì)如溫度、含水量、有機質(zhì)含量、pH值、氧化還原電位（Eh）、土壤質(zhì)地等因素都可以直接影響土壤微生物量及其生理生化過程，從而影響溫室氣體排放。其中，土壤溫度，濕度、有機質(zhì)含量是關(guān)鍵性因素。另外，地域氣候、土地利用以及土地覆蓋變化也可以通過改變土壤理化性質(zhì)及呼吸底物來影響溫室氣體排放。

　　土壤產(chǎn)生與排放CO2、CH4和N2O等溫室氣體的過程，是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳氮循環(huán)的一個重要過程，是土壤碳氮庫的主要輸出途徑。有關(guān)土壤溫室氣體排放研究仍是國際國內(nèi)生態(tài)學(xué)家與環(huán)境學(xué)家們研究的熱點領(lǐng)域，對此問題的深入研究，對于經(jīng)濟發(fā)展以及溫室氣體減排都有重要的實際應(yīng)用意義。