根據土壤的種類和位置等各有不同，土壤中的微生物種類繁多，數量極大，一克肥沃土壤中通常含有幾億到幾十億個微生物，貧瘠土壤每克也含有幾百萬至幾千萬個微生物，一般說來，土壤越肥沃，微生物種類和數量越多。另外，土壤表層或耕作層中及植物根附近微生物數量也較多。土壤中的漸生物主要有細菌、真菌、放線菌、藻類和原生動物。土壤中的微生物以細菌數量最多，細菌佔土壤微生物總量的70%～90％，而且種類多，它們多數是異養菌，少數是自養菌。放線菌的數量僅次於細菌，多存在於偏鹼性的土壤中，主要是鏈黴菌屬、諾卡菌屬和小單孢菌屬等。放線菌雖然數量比細菌少，但由於其菌絲體的體積比單個細菌大幾十倍甚至幾百倍，所以在土壤中的生物量也相近於細菌。土壤中的真菌各種型別都有，但以半知菌類為最多，主要分佈於土壤表層中。土壤中的藻類數量遠遠少於上述各類，主要有綠藻、矽藻等。土壤中的原生動物都是單細胞異養型的，主要是纖毛蟲、鞭毛蟲、根足蟲等。上要是纖毛蟲、鞭毛蟲、根足蟲等。

土壤微生物代表了地球上最豐富多樣的生物。據估計，1立方厘米土壤中含有4-20億原核微生物、數萬個分類群以及約200米的真菌菌絲，它們在同時維持生態系統多功能性方面（生物地球化學養分迴圈、初級生產、凋落物分解和氣候調節）發揮著關鍵作用。

最近的研究證明，全球環境驅動因素如土地利用變化、氮沉降和氣候變化，可以透過改變地下土壤生物多樣性嚴重影響陸地生態系統的多功能性。

常見的農業措施，如土地耕作、施肥、施用農藥和單作，會對土壤微生物多樣性及相互作用產生不利影響，對土壤多功能性的影響尚不可知。預計全球範圍內的農業強度將不斷增加以養活不斷增長的人口，瞭解農業措施對地下生物多樣性和多功能性的影響就顯得尤為重要。預計世界上約有23%的土壤面臨退化，退化土地的面積以每年500萬至1000萬公頃的速度增加。這將影響全球約15億人的糧食安全問題。施肥作為一種重要的農業措施，會加快土地退化的速度，長期施用無機肥可能會導致土壤酸化、地表水和地下水富營養化以及氮氧化物排放造成的全球變暖等。

越來越多的證據表明，集約施肥還透過改變土壤微生物的多樣性間接影響生態系統功能。但我們對施肥將如何影響生態系統的多功能性知之甚少。據我們所知，很少有研究明確闡述施肥對生態系統多功能性的影響以及土壤生物多樣性和生態系統功能之間的關係，這對於制定管理框架以保護土壤生物多樣性多功能性和減少集約施肥對陸地生態系統的影響至關重要。