土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，是具有生命的歷史自然體。土壤生物是物質(zhì)（元素）轉(zhuǎn)化的主要驅(qū)動者，是土壤生態(tài)系統(tǒng)的核心，深刻影響著土壤質(zhì)量。土壤生物是維系陸地生態(tài)系統(tǒng)地上-地下相互作用的紐帶，支撐陸地生態(tài)系統(tǒng)過程和功能，在全球物質(zhì)循環(huán)和能量流動過程中發(fā)揮著不可替代的作用。土壤生物可以通過影響土壤-植物系統(tǒng)中污染物的遷移轉(zhuǎn)化、病原菌及抗生素抗性基因的存活與傳播而影響人體健康。不僅如此，由于土壤是地球關(guān)鍵帶的關(guān)鍵組分，影響水圈、大氣圈、生物圈和巖石圈的物質(zhì)循環(huán)和平衡。

土壤生物作為生物地球化學(xué)過程的引擎，驅(qū)動土壤圈與其他各圈層之間發(fā)生活躍的物質(zhì)交換和循環(huán)，在全球環(huán)境變化中也扮演著重要的角色。

全球變化研究是當(dāng)今自然科學(xué)研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域之一。在過去的近200年，大氣中的溫室氣體（CO２、N２O、CH４、CFC等）濃度以驚人的速度上升。這些氣體在地球大氣層形成強(qiáng)烈的溫室效應(yīng)，造成地球溫度上升。預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末，地球的平均溫度將升高1.4～5.8℃，并引起其他氣候因子（如降水格局、氮沉降等）的明顯變化。陸地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和功能會對全球變化做出響應(yīng)和表現(xiàn)出不同程度的適應(yīng)性。

全球變化不僅影響地上植被生長、生理特性和群落組成，還直接或間接地影響地下生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、功能和過程。同時(shí)地下生態(tài)過程會對全球變化產(chǎn)生反饋，加強(qiáng)或削弱全球變化給土壤生態(tài)系統(tǒng)帶來的影響。因此，地下生態(tài)過程對全球變化的響應(yīng)和適應(yīng)是預(yù)測未來全球變化的主要不確定因素之一。