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土壤有机质是土壤中最活跃的成分，对肥力因素、水肥气热影响最大，成为土壤肥力重要的物质基础，也是评价土壤肥力高低的重要指标之一，秸秆还田可逐年提高土壤有机质含量，改善土壤营养状况提高土壤氮磷钾含量。土壤呼吸是生态碳循环的一个重要组成部分，许多农艺措施都会影响到土气界面的CO2通量，进而影响全球大气CO2的浓度，土壤CO2的呼吸通量观测可为土壤管理对土壤有机碳的影响提供早起估计。而农田生态系统由于受到灌溉等人为干预，土壤呼吸速率的季节变化主要与土壤温度有关，只有在极端条件下水分才会对土壤呼吸作用起限制作用。秸秆还田可以调节土壤物理环境，促进微生物的代谢活动，有利于土壤养分的转化。同时，秸秆还田还可以提高土壤有机质的数量和质量，增加土壤微生物量，提高土壤肥力。