中国对于土壤呼吸的研究始于1916年。

绝大部分土壤呼吸由生物学过程贡献，即根系呼吸、土壤微生物呼吸和土壤动物呼吸。土壤呼吸分为自养呼吸和异养呼吸。自养呼吸指植被根的呼吸。自养呼吸占释放二氧化碳量的30%～50%。异氧呼吸指土壤微生物呼吸、土壤动物呼吸以及含碳物质的化学氧化作用。

土壤呼吸速率会均随时间发生变化。对于土壤呼吸的年变化规律，一般来说土壤呼吸曲线呈现单峰型，7月份最大。对于土壤呼吸的日变化规律，一般来说，土壤呼吸在每日的13:00～15:00达最大值，也有研究表明在18:00达最大。

土壤呼吸的测定分为直接法和间接法。

包括静态气室法、动态气室法、二氧化碳浓度梯度法和微气象法。

静态气室法。包括气体富集法、碱液吸收法和碱石灰吸收法。比如碱液吸收法采用氢氧化钠或氢氧化钾溶液吸收密闭箱内的二氧化碳。碱液吸收法比碱石灰吸收法得到的结果要准确（森林生态系统中土壤呼吸研究进展）。此种方法适合于空间异质性较大的土壤样品测定。

动态气室法。使用红外气体分析法测定采样圆筒内的二氧化碳含量。此种方法比静态气室法更准确，但是容易受到空气流通速率和压力差的影响且必须有电力供应，使其在野外的使用受到限制。

二氧化碳浓度梯度法。从气室的一方注入空气，再从另一方将相同流量的空气抽出，根据注入的空气和所吸收的空气中二氧化碳浓度差来计算土壤的呼吸速率。此种方法适用于多种野外环境，但测量精度受仪器设备影响较大。

微气象法。又名涡度相关法。根据微气象学进行地表气体通量的测定。此方法的优点：不受生态系统类型的限制，对土壤不扰动，但是要求测量时土壤异质性和地形条件要相对简单。

静态的碱液吸收法和气相色谱法之间具有很高的相关性。一般来说这几种方法得到的土壤呼吸速率结果：静态气室法＜动态气室法＜二氧化碳梯度法。

用腺苷三磷酸含量等指标来推算呼吸值。但此方法只能在特定的时间内或特定生态系统中使用，具有较大的局限性。

此外，也可以通过数学模型来估计土壤呼吸速率。如果要将土壤呼吸中的根的呼吸与微生物呼吸相互区分，可以采用生物量外推法、根去除法（根移除法、挖沟隔离法和林隙法）、同位素标记法（脉冲标记法和连续标记法）和成分综合法。

土壤呼吸的影响因素包括生物因素、非生物因素以及人为干扰因子。

生物因素。包括土壤中生物体（微生物、动物和植物）的变化。

非生物因素。包括气候变化（降水、温度）、土壤有机质、土壤湿度、土壤类型、营养物质含量、光照条件、植被状况生物条件、初级生产力在地上和地下部分的相互分配和可利用的基质、土壤氧气含量和农药等。

人为干扰因子。包括砍伐森林、野火、土地利用方式和土地管理的变化（长期施肥、秸秆还田）。其中，①土壤水分。土壤水分的影响可以分为直接影响和间接影响。直接影响，影响微生物和植物根系的生理活动。间接影响，影响土壤中底物和氧气的扩散。水分对于土壤呼吸的影响是因时因地而异的。当土壤过湿或者过干时，土壤呼吸都会受到抑制。水分含量最佳值应与土壤的最大田间持水力保持基本一致。许多微生物已经进化出了适应在干旱环境的生存策略。在高的土壤水分条件下。许多细菌吸收了大量的水分导致了细胞膜破碎。土壤水分对于土壤呼吸的影响本质上是对于土壤孔隙度、可溶性营养物质和生物体生命活动的影响。②温度。10～40℃时，土壤呼吸速率与温度呈正相关；温度超过40℃，由于酶活性丧失，土壤呼吸速率与温度负相关。不同的土地管理方式也会影响土壤呼吸对温度的敏感程度。一般使用Q₁₀表示土壤呼吸对温度的响应，即温度每增加10℃，土壤呼吸速率增加的倍数。③氮和土壤有机质。植物可以通过直接从土壤溶液中吸收NO₃^-或者通过共生根瘤菌固定大气中的氮来满足自身生长的需要。因此，土壤氮素会影响植物呼吸以及微生物呼吸。在土壤温度和含水率基本不变的条件下，土壤有机质含量会决定土壤二氧化碳释放通量。

土壤呼吸可使植物冠层下部得到更多的二氧化碳，从而对植物生长的贡献大量碳源，促进光合作用。土壤呼吸可以表征土壤质量和土壤肥力，也可反映土壤生物学特征。同时，土壤呼吸可作为生态系统受环境胁迫的指标及土壤通气性的指标。对土壤呼吸的估计会影响大气中二氧化碳含量的预测，也有助于解决“失汇”之谜。土壤呼吸的准确测定对于评价土壤中的生物学过程、土壤养分的供应能力和土壤肥力都有着重要作用。