土壤呼吸近乎是陸地生態(tài)系統(tǒng)土壤與大氣之間CO2交換的*輸出途徑，直接決定著土壤中碳素周轉(zhuǎn)的速度，土壤呼吸的微小變化將對(duì)全球碳收支平衡產(chǎn)生明顯的影響，并影響未來大氣中CO2濃度的變化情形。隨著全球變暖趨勢(shì)的不斷加強(qiáng)、全球土地利用/土地覆被方式的不斷變化，將有可能在一定程度上減弱陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力，同時(shí)增加土壤呼吸的強(qiáng)度，相反如果采用合適的陸地生態(tài)系統(tǒng)碳管理政策和實(shí)施相應(yīng)的增匯技術(shù)卻有可能增加陸地生態(tài)系統(tǒng)的碳匯能力。因此，充分認(rèn)識(shí)不同生態(tài)系統(tǒng)土壤與大氣含碳?xì)怏w(CO2、CH4、CO)交換過程區(qū)域分異的生物環(huán)境學(xué)機(jī)制已引起學(xué)術(shù)界的高度重視。環(huán)境土壤學(xué)是研究人類活動(dòng)引起的土壤環(huán)境質(zhì)量變化，以及這種變化對(duì)人體健康、社會(huì)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能的影響，探索調(diào)節(jié)、控制和改善土壤環(huán)境質(zhì)量的途徑和方法。

土壤是環(huán)境要素之一。從生產(chǎn)的角度看，土壤能為綠色植物提供肥力(水分和養(yǎng)料);從保護(hù)環(huán)境的角度看，土壤具有同化和代謝進(jìn)入土壤中的污染物的能力，因而是人類不可缺少的自然資源。

環(huán)境土壤學(xué)是環(huán)境問題出現(xiàn)以后在土壤學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興學(xué)科，是環(huán)境地學(xué)的一個(gè)分支。土壤同綠色植物有著密切的相互依存的關(guān)系。因此從廣義上說，環(huán)境土壤學(xué)研究的對(duì)象應(yīng)當(dāng)是土壤—植物系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)由土壤的無機(jī)部分、土壤的有機(jī)部分、植物三個(gè)亞系統(tǒng)組成。

土壤-植物系統(tǒng)是生物圈的基本結(jié)構(gòu)單元，是聯(lián)系城鄉(xiāng)生態(tài)系統(tǒng)的紐帶，也是溝通植物和動(dòng)物的橋梁。這個(gè)系統(tǒng)具有把太陽能轉(zhuǎn)化為生物化學(xué)能貯存起來的特殊功能。但是它如果受到污染，尤其是污染負(fù)荷超過它的容量，它的生物生產(chǎn)力*會(huì)下降，甚至全部喪失。而且土壤中的污染物還會(huì)擴(kuò)散到大氣和水體中，進(jìn)入植物體，通過食物鏈危害人群的生命和健康。

土壤-植物系統(tǒng)中的有機(jī)體密度*高，生命活動(dòng)*旺盛。因而它對(duì)污染物具有很強(qiáng)的凈化能力。它可以通過一系列的物理、化學(xué)和生物學(xué)過程，如吸收、吸附、離子交換、絡(luò)合-整合、氧化還原、沉淀、轉(zhuǎn)化和降解等作用，凈化進(jìn)入土壤中的污染物。

環(huán)境土壤學(xué)的核心*是認(rèn)識(shí)和掌握土壤一植物系統(tǒng)的污染和凈化功能這一對(duì)矛盾的發(fā)生、發(fā)展、轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一的過程，以便采取必要的對(duì)策和措施，使矛盾朝著有利于人類的方向發(fā)展。

環(huán)境土壤學(xué)在研究方法上主要有下列特點(diǎn)：

綜合運(yùn)用環(huán)境地學(xué)和環(huán)境生物學(xué)的研究方法。環(huán)境土壤學(xué)研究涉及生態(tài)系統(tǒng)中的能量流動(dòng)和物質(zhì)循環(huán)及其環(huán)境效應(yīng)，因此在實(shí)驗(yàn)手段方面，近來越來越多地運(yùn)用微宇宙方法，采用土壤—植物系統(tǒng)開放式滲漏器抽汲式滲漏器和受控環(huán)境污染模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。

宏觀研究和微觀研究的結(jié)合。環(huán)境土壤學(xué)的研究工作中經(jīng)常要在局部、區(qū)域，甚至全球范圍內(nèi)通過野外布點(diǎn)采樣，或采用遙感、遙測(cè)等手段，取得大量資料信息和分析數(shù)據(jù)用宏觀的數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法去掌握污染物在土壤中分布、遷移的時(shí)空規(guī)律，計(jì)算土壤環(huán)境對(duì)某些污染物的容量;同時(shí)，也要深入研究污染物在土壤環(huán)境中反應(yīng)過程的微觀機(jī)理，從宏觀研究和微觀研究的結(jié)合上去探索解決問題的途徑。

應(yīng)用環(huán)境分析化學(xué)的測(cè)試技術(shù)。土壤環(huán)境質(zhì)量研究需要對(duì)土壤、植物中的大量元素、微量和超微量元素以及具有復(fù)雜分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)物進(jìn)行分析測(cè)定，*低檢出限要求達(dá)到ppb或ppt數(shù)量級(jí)。此外，需要分析的樣品數(shù)量大，時(shí)空觀念強(qiáng)，因此，要求有靈敏準(zhǔn)確、自動(dòng)連續(xù)的測(cè)試手段。

建立數(shù)學(xué)模式。土壤一植物系統(tǒng)的污染及其生態(tài)效應(yīng)的發(fā)生過程具有隱蔽性、長(zhǎng)期性和不易恢復(fù)性的特點(diǎn)。土壤的形成和進(jìn)化要經(jīng)歷很長(zhǎng)的年代，但可以因人為污染毀于一旦，因此土壤污染的防治對(duì)策，應(yīng)當(dāng)特別重視預(yù)防為主的方針。要求從污染源的調(diào)查，污染物的定性、定量分析開始，結(jié)合其他變化條件，將土壤一植物系統(tǒng)及其邊界環(huán)境中污染物的遷移、歸宿的物理化學(xué)過程，轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模式和電子計(jì)算機(jī)語言程序，以便預(yù)測(cè)土壤環(huán)境中某些主要參數(shù)的變化趨勢(shì)為制定環(huán)境保護(hù)政策和優(yōu)選技術(shù)方案提供科學(xué)依據(jù)。

環(huán)境土壤學(xué)的基本內(nèi)容

保護(hù)土壤資源，提高土壤-植物系統(tǒng)的生產(chǎn)能力，充分利用土壤-植物系統(tǒng)對(duì)污染物的凈化能力，是環(huán)境土壤學(xué)研究的基本目的。它的主要研究?jī)?nèi)容包括：

研究土壤背景值。其方法是，積累原始性和基礎(chǔ)性資料，建立土壤環(huán)境背景資料數(shù)據(jù)庫，以保證研究資料的準(zhǔn)確性、可比性、系統(tǒng)性和完整性。

研究土壤環(huán)境污染現(xiàn)狀，進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，并根據(jù)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要以及可能采取的環(huán)境保護(hù)措施，對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量作出科學(xué)的預(yù)測(cè)。

研究土壤及其邊界環(huán)境中污染物特別是主要污染物的遷移、轉(zhuǎn)化和分布規(guī)律，弄清它們的來源和歸宿。

定量研究人為污染因素(物理的、化學(xué)的和生物學(xué)的)對(duì)土壤物理、化學(xué)、生物學(xué)特性的微觀機(jī)理和宏觀生態(tài)效應(yīng)。

研究土壤-植物系統(tǒng)污染的生態(tài)效應(yīng)和衛(wèi)生學(xué)評(píng)價(jià)，進(jìn)行流行病學(xué)的統(tǒng)計(jì)相關(guān)分析和因果關(guān)系定量分析。如土壤及其邊界環(huán)境污染對(duì)資源利用、生物生產(chǎn)力和生態(tài)效應(yīng)的影響評(píng)價(jià)。

研究土壤-植物系統(tǒng)對(duì)主要污染物的凈化功能和作用機(jī)理、反應(yīng)動(dòng)力學(xué)及其環(huán)境條件，為發(fā)展城市污水的土地處理系統(tǒng)提供科學(xué)依據(jù)。

建立土壤及其邊界環(huán)境中污染物遷移、轉(zhuǎn)化規(guī)律的生物物理化學(xué)行為數(shù)學(xué)模式，并通過實(shí)踐不斷加以修改和完善。

在嚴(yán)格的環(huán)境土壤學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，參考各種環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)值，研究土壤環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。

綜合污染源、污染物類型、污染方式、污染途徑、土壤類型及其分布的地貌條件、地球化學(xué)特征、氣候和水文條件等因素，計(jì)算土壤的環(huán)境容量，確定表述土壤環(huán)境容量的數(shù)學(xué)模式，為實(shí)行土壤污染的總量控制土壤環(huán)境容量的數(shù)學(xué)模式，為實(shí)行土壤污染的總量控制提供科學(xué)依據(jù)。

在發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的過程中，研究廠礦、企業(yè)、城市和大工程對(duì)土壤環(huán)境質(zhì)量的影響。

通過實(shí)地調(diào)查和實(shí)驗(yàn)，研究土壤-植物系統(tǒng)及其邊界環(huán)境的污染防治途徑和措施。

研究土壤環(huán)境質(zhì)量基準(zhǔn)，例如收集和制備各種標(biāo)準(zhǔn)土壤樣品、生物樣品、純化學(xué)標(biāo)準(zhǔn)品，建立跨部門的技術(shù)協(xié)作網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)土壤環(huán)境分析測(cè)試方法的標(biāo)準(zhǔn)化。

環(huán)境土壤學(xué)展望

過去環(huán)境土壤學(xué)的研究工作取得了一定進(jìn)展：但還局限在土壤、大氣、水這些單介質(zhì)中進(jìn)行。今后必須十分重視污染物在土壤-植物系統(tǒng)及其邊界環(huán)境中遷移、轉(zhuǎn)化的生物、物理和化學(xué)行為、反應(yīng)機(jī)理和動(dòng)力學(xué)等重要過程的動(dòng)態(tài)研究;充分利用系統(tǒng)分析原理和方法建立數(shù)學(xué)模式和電子計(jì)算機(jī)語言程序。

只要把上述研究和土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作以及開展野外調(diào)查和定位站研究等有機(jī)地結(jié)合起來，是可以把環(huán)境土壤學(xué)的研究工作提高到新的水平上。