一项研究揭示了土壤生物多样性的热点和需要保护的区域。其中许多地区目前没有受到保护，这表明现在是重新思考我们的土壤管理和保护重点的时候了。

人们对土壤生物多样性越来越感兴趣，产生了大量关于土壤生物的变异性及其在土壤生态系统功能中的作用的信息。已有研究提供了细菌、真菌和大型动物、线虫和蚯蚓的全球尺度上的数据。Guerra等人在《自然》杂志上撰文，用一项全球调查来补充这些发现，他们对来自151个地方的615个土壤样本进行了分析，研究范围涉及到了所有大陆。

Guerra及其同事的方法的优势在于所进行的土壤采样的多面性。这包括通过监测细菌、真菌、原生动物和无脊椎动物等生物体来反映土壤生物多样性，以及评估土壤生态系统功能，如碳和营养循环、植物与微生物的积极互动、持水能力和对土传疾病的自然抵抗。

通过应用先进的统计和建模技术，作者构建了一个综合框架，以绘制全世界气候、植被和海拔等环境梯度的土壤生物多样性和功能。考虑到获取土壤生物多样性的艰巨任务，这种方法是雄心勃勃的。

Guerra及其同事通过评估两个指标创建了他们的土壤生物多样性的综合图景：一个特定地点的物种多样性（称为α多样性）和一个地点的物种组成与其他地点的物种组成不同的程度（称为不相似性），后者是对独特性的一种衡量。

这些指标与土壤过程和环境条件有关。结果给出了一个混合的画面，在所确定的关键因素方面有相对的结果。例如，土壤pH值被认为对微生物多样性很重要，而土壤有机物（碳和氮含量）与动物多样性有关。土壤生态系统功能的各个方面也存在不同的模式。pH值对碳储存、保水和害虫控制至关重要，而温度与土壤有机物的分解和营养相关，季节性降水与植物-微生物的积极互动有关。

在温带和地中海地区以及高山苔原发现了生物多样性的热点。相比之下，物种独特性的热点主要出现在热带地区和旱地。生物多样性、独特性和土壤-生态系统过程的热点相互之间没有明显的关联。

这些结果提出了几个问题。例如，为什么多样性的热点出现在温带地区，为什么独特的土壤群落是热带地区和旱地的特殊特征？这些发现还提出了土壤生态系统功能如何从生物多样性中受益的问题。事实上，这些结果可能与以下观点相吻合：一些生态系统过程只依赖于少数几组生物，如通过硝化作用进行的氮循环，而其他过程则依赖于许多物种的活动。一些过程可能有高水平的后备成分（冗余），如土壤呼吸。

另一个可能影响生物多样性和生态系统功能之间关系的因素是土壤的物理包装和土壤颗粒之间的间隙的空间变化，这可能导致水、空气、有机物和营养物质的异质性分布。这种土壤异质性意味着所有可能的营养相互作用中只有一小部分实际发生，这就可能掩盖了对土壤生物和土壤过程之间可能的特定关系的识别。

该框架在应对气候变化的努力中也可能有更广泛的应用。在巴黎第21届缔约方大会上发起的 "千分之四 "倡议（旨在每年增加0.4%的土壤碳储存）（http://4p1000.org），以及政府间气候变化专门委员会的最新报告表明，土壤每年有可能储存大量的碳--其规模与人类活动的二氧化碳排放相比是相当大的。要实现这一高储存目标，特别是决定在哪里以及如何集中精力（见go.nature.com/3chahft），需要了解土壤中的基本生物过程。

进入土壤的碳的命运，也就是说，它是被排放还是被储存，取决于土壤微生物群落的多样性和功能。细菌产生的化合物可将土壤颗粒 "粘 "在一起，从而形成碳储存的聚集体。真菌在其生物质中吸收的碳比它们通过呼吸作用释放的量要多，这些碳作为顽固的 "死物质"（死亡生物质）被截留在土壤聚集体中。Guerra及其同事的地图以一种空间上明确的方式显示了碳储存以及所涉及的土壤生物的多样性。这些信息必将有助于发现和理解土壤微生物和环境条件下的碳储存，以及如何优化这种储存。

开发该地图未来版本的下一步应该是收集代表其他地点的数据，以便捕捉更多的土壤类型、土地使用形式和气候。全球土壤生物多样性观察站是一项旨在监测和预测土壤生物多样性和土壤健康状况的倡议（go.nature.com/3ea7tgc），它可能有助于未来监测土壤生物多样性的工作，并有助于进一步开发这一非常有用的世界土壤生物多样性地图。