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土壤蕴藏着巨大的微生物多样性，土壤微生物介导的土壤过程是发挥土壤生态功能、维持生态系统稳定的核心，亦是地球系统各圈层联系的纽带与演化的引擎。随着人口、资源、能源、环境与社会发展之间矛盾的日益激化，土壤微生物学的发展进入了一个以微生物多样性为基础、以耦合土壤微生物多样性与生态服务功能为主线、以微生物资源管理为目标的时代。土壤微生物学以土壤中的微小生命体为研究对象，微生物高度的异质性和变异性决定了原创性方法的建立与应用将是土壤微生物学的另一个前沿。21世纪以来，分子技术发生了革命式的突破，基因数据呈指数增长，未来研究应更加注重基因功能的发掘及其调控手段的构建，特别是针对自然环境中大量难培养微生物的基因，需要将大量生物地理学参数与高通量基因组学信息耦合分析，破译这些基因的生态功能，并应用到生态模型以及大尺度下土壤微生物功能的研究中去。纵观而言，土壤微生物多样性与土壤生态功能的整合是认识生态系统结构和功能的必然，也是土壤微生物学学科发展和应用技术进步的内在要求，更是土壤微生物系统学、过程学与功能学的结点与归宿。