土壤碳汇（soil carbon sink），农学-农业资源与环境-土壤学-土壤地理学-[土壤全球变化]，土壤通过植物从大气中吸收、转化、存储二氧化碳的过程、活动和机制。植物通过光合作用吸收大气中的二氧化碳，将二氧化碳转化为有机物质，有机物质中的碳通过根系分泌物，或以死根系或凋落物的形成进入土壤，在土壤微生物的作用下，转化为土壤有机质并储存在土壤中，形成土壤碳汇。同时，土壤中的大量微生物也通过呼吸作用消耗土壤中的有机质，并向大气释放二氧化碳。净土壤碳库依赖于有机碳输入和微生物分解碳释放之间的平衡，当土壤吸收的碳量大于释放的碳量时，土壤为碳汇；而当土壤释放的碳量大于吸收的碳量时，土壤则为碳源。因此，土壤既可能是碳汇也可能是碳源。碳不但可以长期地存储在海洋、植被（特别是森林）和地质地层中，还可以通过适宜的管理措施长期存储于土壤中。全球超过1/3的适耕地为农业用途，而农田土壤碳库尤其是表层碳库受人类活动影响最为强烈，同时又可以在较短的时间尺度上进行人为调节。因此，找到合适的方法来提高农业系统的土壤碳含量将是土壤作为碳汇使用的重要途径。