叶谦，博士，北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室教授，曾任中国气象科学研究院兼职研究员.中国气象局华风影视集团高级顾问.世界气象组织北京2008年奥运会预报演示项目社会经济影响评价课题首席科学家。现任国际全球环境变化人文影响中国委员会（CNC-IHDP）副秘书长.国际全球环境变化人文影响计划（IHDP）主任特别顾问，IHDP核心计划综合风险防范计划执行主任。研究领域包括：卫星气候学，气候变化的社会经济影响及全球变化等。
　　对于大多数人而言，虽然我们一生中的绝大部分时间是在陆地上生活，但要说出自己脚下独特而丰富的土壤能给人们带来哪些好处却可能是一件难事。今天，当我们随时都能够听到有关气候变化、水和空气污染的新闻时，对于土壤所面临的危机讨论得却是少之又少。事实上，我们的健康生活不但离不开干净的水和干净的空气，也离不开“健康”的土壤。
　　除了为农作物和地球上所有植物生长提供最基本的生存要素外，健康的土壤对其他资源的安全和健康而言也是至关重要的。土壤就像是地球的肺和肾脏，生长在良好土壤环境下的植物给我们人类生存提供必需的氧气；自然界的水通过健康的土壤的过滤，可以去除许多引发人类疾病的微生物。健康的土壤更为从哺乳动物到爬行动物，从昆虫到微生物的整个生物链提供了基本的活动平台。
　　科学家在1克的土壤中，就发现有1亿～30亿个分属1万～5万个不同物种的微生物。就像目前地面上生物多样性正在快速下降，鸟儿和动物种类加速灭绝，我们脚下的许多土壤也正在进入“濒危”的行列。对土壤无节制地使用和滥用，包括不合理的耕作方法，滥用化肥和农药，落后的灌溉方式，对包括我国在内的许多发展中国家的大部分土壤已经造成氮和磷严重失衡，并导致土壤内生物多样性的快速消失。更为令人担忧的是，自然界中的土壤本身就是一个运转完好的生态系统，当来自自然因素，包括洪涝、干旱、寒冬、雨雪、强风、地质活动等对它产生影响时，都可以经过一段时间得到恢复和进化。而人类活动对土壤的侵扰却往往超出了土壤自身恢复的临界点，所造成的影响大多数是不可逆转的。
　　土壤是地球二氧化碳循环过程中的重要一环，它一方面通过自身所富含的微生物分解死亡的植物和动物，为新的植物提供生长所需的营养。在这个过程中，土壤会释放温室气体如二氧化碳和甲烷，导致全球变暖。另一方面，土壤又可以吸收这些气体，把他们固化到植物中。起到保护地球、减缓气候变暖的作用。因此，如何发挥土壤在减少农业温室气体排放方面的作用就成为科学家研究的重点。
　　今天地球大气中三分之一的碳原来是在土壤中，现代农业虽然让农民能够更快地种植更多的庄稼，生产出更多的农产品，但是化学品的过度使用、过度耕种和重型机械的使用破坏了土壤的有机质，释放出的碳分子在空气中与氧结合，产生二氧化碳，同时，机械化深耕为土壤提供了更多的氧气，促进了微生物的生长，增加了有机物质转化为二氧化碳的能力，向大气中释放更多的碳。
　　欧洲一些科学家在积极探索调节农业耕作制度，包括采用新的耕作方式、大幅降低化肥和农药的使用、对不同作物进行精准浇灌等，寻找有效提高农田碳汇能力的宏观机制。另外一些科学家则从研究土壤中最小的微生物相互作用入手，探索改善土壤的生物多样性。
　　为了了解和解释土壤中碳吸收和储存过程，研究人员针对土壤中微生物的相互作用建立了一个理论模型（图3）。利用这个模型，科学家研究土壤微生物之间的相互影响。他们发现，一些依靠周围微生物产生的酶消化植物的微生物具有调节分解速度、增加土壤中微生物数量的能力。通过研究土壤中最小尺度上的生物过程，科学家解释了为什么在土壤中会出现碳和其他营养物相对集中的区域，而这也为改善土壤碳吸收和储存能力提供了新的思路，即提高土壤微生物个体之间的互动能力。
　　依据科学家的研究成果，美国的一些农户也相应改变了他们的种植方式。他们在蔬菜田里尽可能地种植燕麦、黑麦和豆类等，减少土地的裸露，最大限度保持了土壤中的碳、氮和其他有机营养物。可以预见，通过制定政策鼓励这种新型“低碳农业”，不但有利于恢复土壤健康，也为应对全球气候变化提供了新的途径。