地球上的碳元素分布于海洋、地质化石、土壤、植被、大气等各库中。其中，土壤有机碳库是全球陆地表层系统中最大的碳库，约是大气碳库的2倍、陆地植被碳库的2～3倍。
土壤与大气之间每年的碳交换量达到60～80pg（1pg=1×1015克），是每年石油和煤等燃料燃烧释放的7～10倍。张克荣说：“土壤碳库的变化，对陆地生态系统的碳储存和碳释放起着至关重要的作用。”
作为一种主要的温室气体，co2对地球热量平衡有重要作用。自工业革命以来，由于人类活动，如人口过快增长、土地利用变化、化石燃料燃烧等，导致大气中的co2浓度明显升高。
