土壤微生物多样性是指土壤生态系统中所有的微生物种类、它们拥有的基因以及这些微生物与环境之间相互作用的多样化程度。1995年,国际"DIVERSITAS"合作计划的新方案首次纳入了"土壤生物多样性";2002年, 联合国粮农组织设立了"土壤生物多样性研究议程(SBI)"。研究表明,土壤微生物多样性是维持土壤生产力的重要组分,影响生态系统的结构、功能及过程;它对自然因素和人为因素干扰敏感,是评价土壤质量的重要指标;研究土壤微生物多样性对于探索自然生命机制、开发超常生物资源、应对全球气候变化、治理各类环境污染、维护生态服务功能和促进土壤可续利用等具有重要意义。当前,土壤微生物多样性研究主要集中在物种多样性、遗传多样性、结构多样性及功能多样性等方面。随着研究的重视和学科的发展,微生物多样性研究方法也取得了突破性进展,PCR-DGGE、PLFA、BIOLOG、克隆文库以及稳定同位素探针(SIP)等新兴技术为土壤微生物多样性研究开辟了新途径。近来,我们面向土壤与农业可持续发展国家需求,在长期定位施肥、全球气候变化、设施农业及古水稻土等国际热门领域开展了土壤微生物多样性研究:(1)利用封丘长期定位施肥平台研究发现,施肥提高土壤微生物生物量碳与脱氢酶活性,NPK 均衡施肥土壤的微生物代谢活力优于缺素处理, 施有机肥促进土著芽胞杆菌(Bacillus sp.)生长;施氮提高土壤硝化活性及氨氧化细菌多样性,亚硝化螺菌属 (Nitrosospira Cluster 3)成为优势菌属;(2)研究太湖地区设施农业不同施氮水平土壤发现,高氮水平显著抑制土壤微生物的碳代谢能力,微生物群落功能多样性指数显著下降;(3)利用江都 FACE 平台研究发现,大气 CO2 浓度升高下种植紫云英若不接种 AM 真菌,施氮水平会显著影响土壤微生物功能多样性;(4)研究长江三角洲地区不同利用年限水稻土发现,随利用年限延长,水稻土的微生物群落功能多样性得到一定加强,水稻生物量和谷物产量也显著增加,微生物功能多样性可作为评价水稻土肥力质量的参考指标。目前,分子生物学技术的发展为土壤微生物研究带来了前所未有的机遇,应紧紧围绕土壤微生物多样性、土壤生物过程、生态系统服务功能三者之间的联系,着重开展以下四个方面研究:(1)土壤微生物多样性研究指标和方法体系的建立;(2) 农业生产活动如何影响土壤微生物多样性?(3)农业生产活动如何影响土壤生物过程和生态系统服务功能?(4) 土壤微生物多样性如何影响农田生态系统功能稳定性?