土壤支持着地球上广大的生物多样性，同时维持着多种对人类社会稳定和发展至关重要的生态系统功能。目前已知环境阈值影响全球植被格局，但尚不清楚全球土壤微生物多样性和生态功能的分布是否也存在环境阈值以及主控因子是什么。该认知有助于我们更好的揭示全球土壤微生物的地理学分布，以及有助于预测全球变化下土壤微生物的响应和反馈。
南京林业大学冯有智团队，联合西班牙巴勃罗∙德∙奥拉维德大学和阿利坎特大学、瑞士苏黎世联邦理工学院、澳大利亚西悉尼大学、意大利图西亚大学等多个知名院校，通过对进行全球383个不同气候和植被样地的大数据分析，发现土壤微生物多样性和生态功能在多维环境梯度下均呈现非线性分布模式，且主要受水分可利用性（即干旱指数）的控制。具体而言，对于生物多样性，体积越大的微生物对水分可利用性的下降越敏感；随着水分可利用性的下降，土壤生态功能呈现排序性的坎塌，依次从植物与微生物的互作、到植物生产力和土壤生物地球化学循环，再到表层土壤有机碳的固持。以上研究成果，近期以南林大为第一单位发表在生态学权威期刊Nature Ecology & Evolution上（https://www.nature.com/articles/s41559-023-02071-3）。本研究首次明确了全球变化对土壤生态系统影响的关键阈值，并为以后应对全球变化提供了理论依据。
