土地利用变化对土壤有机碳的动态有重要的影响；土壤呼吸是陆地生态系统向大气释放二氧化碳的主要途径，对大气二氧化碳浓度会产生深远影响——中国科学院专家研究发现，造林能显著增加土壤呼吸和土壤有机碳的数量与质量，加强对土壤甲烷的吸收，降低温室效应。

中国科学院武汉植物园土壤生态学课题组程晓莉研究员团队，以丹江口库区农田、灌丛和森林为对象，进行了为期一年的土壤呼吸及其同位素测量的研究，结果发现，土壤呼吸碳同位素值与微生物碳同位素值呈显著正相关关系，造林能改变输入到土壤中凋落物的碳同位素信号值，进而使土壤呼吸同位素值产生变化。土壤呼吸可以作为土壤有机碳质量和数量较为灵敏的指示器，土壤呼吸较高意味着造林能有效提升土壤有机碳的总量。

专家团队还利用这些研究对象，运用稳定同位素的方法对甲烷氧化速率进行研究，结果发现造林能够显著增加甲烷的氧化速率，灌丛和森林甲烷氧化速率较农田高186.3%和93.5%。

相关研究还发现，不同类型的植被对土壤甲烷氧化也有显著影响：豆科植物类群下的土壤较针叶林类群有更高的甲烷氧化速率；甲烷氧化过程中，造林地较农田的同位素分馏系数低，证实了造林地更高的甲烷氧化速率。相关研究成果近日在线发表在国际专业期刊《土壤与耕作研究》和《土壤生物学和生物化学》上。