為了防止氣候變暖對人類生存和生態系統造成不利影響，國際社會制定了《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》,強調人類應減少向大氣中排放溫室氣體并增加對大氣中溫室氣體的清除，以穩定大氣中溫室氣體濃度，減緩氣候變化的速率，避免給人類和自然生態系統帶來不可逆轉的負面影響。根據《聯合國氣候變化框架公約》的定義，將從大氣中清除二氧化碳的過程、活動和機制稱之為“碳匯”；將向大氣中釋放二氧化碳的過程、活動或機制定義為“碳源”。
土壤有機碳是陸地生態系統的主要碳庫。最新的研究發現，土壤有機質包含約三分之二的陸地碳，并相當于大氣二氧化碳中碳的2～3倍。土壤碳占生態系統中碳的81.2%，而在作為陸地生態系統主體的森林生態系統中土壤碳占61%左右。可見,土壤對固持碳有著很大的潛力，這一點在京都議定書以及很多其他的研究當中并沒有引起重視，而是主要著重于人工造林或毀林過程生物量的變化。同時，土壤呼吸不僅消耗了土壤中的有機質，而且也是一個很重要的二氧化碳排放源。根據生態系統模型估計，干擾之后至少一半的0厘米～20厘米土壤碳以及碳的同位素處于快速循環庫當中，周轉時間為10年或更短。土壤呼吸的二氧化碳年通量是工業排放量的10倍，對于全球土壤碳循環來說，即使一個很小的擾動也會引起氣候很大的響應。在尋求氣候變化的對策時，如何在土壤固定更多的有機質已成為科學界和社會不同部門共同關注的焦點。土壤能控制碳礦化速率，土壤貯碳的能力受許多因子影響，如土壤質地，溫度和土壤濕度或排水體系。土壤碳貯量還與巖屑化學、植物群落組成和生理生化過程相關。
