土壤是陆地生态系统中最大的碳库，它可以在调节气候变化中发挥关键作用。2014年4月24日，Science杂志在线发表《大气CO2浓度升高情况下土壤的快速分解限制土壤碳储存》(Faster Decomposition Under Increased Atmospheric CO2 Limits Soil Carbon Storage)的文章挑战了人们对土壤碳汇的传统理解，认为土壤并不是一个稳定、安全、可长期储存碳的地方。
2015年7月4日，《全球变化生物学》(Global Change Biology)杂志发布题为《近年来土壤碳汇是如何变化的?》(How Has Soil Carbon Stock Changed Over Recent Decades?)的文章称，近几年，全球土壤碳含量总体呈增加趋势，其中，自然生态系统中碳含量增加，人工生态系统中碳含量略有下降。未来，陆地生态系统碳与气候变化之间形成强烈正反馈的可能性不大。
中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室研究团队以92块没有发生土地利用变化的地块为材料，使用实际测量数据，计算了土壤碳含量变化的相对速率。研究结果表明，总体上土壤碳含量呈增加趋势，土壤年均碳累积率的均值为0.19%。不同样本的土壤年均碳累积率差异较大，从-1.67%到4.09%不等。在整个研究中，43.1%的土壤样本的土壤碳含量显著增加，31.4%维持稳定，25.5%有所下降。研究还发现，对于不同的生态系统，土壤碳含量的变化趋势存在差别。50.0%的森林和48.1%的草地土壤碳含量显著增加，而45.7%的农田土壤碳含量则轻微下降。本研究结果还显示，土壤有机碳动力学还与取样时间间隔息息相关。采样间隔为20—30年时，全球土壤年均碳累积率的平均值为0.46%;采样间隔小于20年时，未检测出土壤碳含量发生变化;采样间隔大于30年时，全球土壤年均碳累积率的平均值为0.07%。通常情况下，农田土壤的取样时间间隔大于30年，而森林土壤研究多采样20—30年的取样时间间隔。
中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室研究团队的研究结果证明，气候变化至今尚未造成土壤碳流失，预计，未来气候变化也不会导致陆地生态系统碳与气候变化之间形成强烈的正反馈。另外，为了提高模型预测的准确度，该研究建议构建监测指标体系，在更长的时间尺度上持续而系统地采集更精细的测量数据。
