微生物種類繁多。它們在自然界的分布非常廣泛，存在于土壤、 水、 空氣、 動植物體和人體中，一些極端環境中也有微生物生存。

    一、大氣圈中的微生物

    大氣圈中含有微生物，但因為大氣中缺乏必需的營養物質和水分，加上太陽光中的紫外線照射，致使大氣圈不能成為微生物生長繁殖的良好場所。大氣圈中的微生物主要是隨塵埃飄浮到空中去的，而且多數以孢子或其它休眠體形態存在。

    空氣中的微生物與空氣中的溫度、 濕度等因素密切相關。 南方梅雨季節，空氣中濕度大，霉菌含量很高，衣服等日用品極易發霉，到了秋冬季，空氣中的霉菌含量很少。城市上空還經常出現病原微生物。它們的數量和種類隨季節的更替和氣候的變化而有不同，如降水可以將微生物從空氣中移走。氣流是空氣中微生物傳播的主要因素，有些種類可以借氣流跨過大洋，造成世界性的分布。

    二、巖石圈中的微生物

    在巖石的裂隙中和巖石同水分與空氣相接觸的表面則是少數微生物的生境，常有細菌、藻類、真菌、地衣生長，稱為巖生微生物。它們之中有些種類產生有機酸和螯合物，可以溶解硅酸鹽和其它礦物，獲得養料。有些叫內巖生的微生物可以生活在某些巖石碎片層之下，甚至在深達450m 巖層中也有生活著的微生物。有一個研究組在北美 9000 多萬年前白堊紀沉積巖的深處含水層發現了厭氧微生物群，包括鐵還原菌、硫酸鹽還原菌和產甲烷菌等，其數量達每毫升地下水 4000 個細胞。

    熱帶沙漠中主要是細菌和藍細菌，寒冷的極地沙漠中除原核生物外，還有真菌生活，以及它們的共生體——地衣的生長。

    海洋沿岸的許多地方是水圈和巖石圈的界面， 常有大量藻類和藍細菌定居在巖石上。

    三、水圈中的微生物

    水圈由淡水和海水兩類水體組成。

    （一）淡水環境淡水環境分為靜水（湖泊和池塘等）和流水（大小河溪）兩種情況，它們的理化特性不同，微生物的組成和數量也各異。

    湖泊中多數微生物成員為土著性的，自養細菌占有重要地位，常見的光能自養菌為藍細菌、紫色和綠色厭氧光合細菌，經常出現的化能自養菌有亞硝酸細菌、硝酸細菌和硫化細菌。

    一些外來的微生物隨著徑流而進入湖泊中。

    淡水湖底沉降物中的微生物常常不同于水層中的種類。在淺水池中，厭氧性光能自氧細菌存在于沉積物表面，使水體具有相應的顏色。真菌和纖維分解細菌主要存在于湖底的有機殘體上。厭氧性異養細菌也是沉積物中的主要成員，包括假單胞菌屬中具反硝化作用的種類。在沉積物內部則是嚴格厭氧性細菌占優勢，包括芽胞梭菌、產甲烷細菌和反硫化弧菌。

    除土著微生物外，常有許多外源微生物隨著土壤的侵蝕和徑流、植物枯枝落葉和城市污水而進入湖泊，有些種類會迅速死亡而消失。

    河流中微生物的數量和種類主要受其流經區域的影響，大量的微生物都是外來的，尤其在流經城市的區段中，許多腐生微生物和病原菌進人流水。在人海的河口處，由于海水鹽分的影響，淡水微生物逐漸被海洋微生物取代。

    （二）海水環境

    海水中的土著微生物具有自身的特點，它們在鹽分濃度 2％～ 4％時才能生長。典型海洋微生物生長最適的鹽濃度為 3.3 ～ 3.5% 并且在缺乏氯化鈉時不生，90％～ 95％的海域溫度低于 5℃，所以多數海洋細菌必須能在低溫下生長。但是在海底火山和熱泉噴口附近溫度很高，生活著極端嗜熱細菌。在海洋底部的溝壑中的細菌處于很大的靜水壓力下，因此，耐壓細菌是土著海洋微生物的重要成員。

    海水中的微生物主要是藻類、需氧性或兼性厭氧性細菌。大多數細菌屬中都有能在海水中生活的代表，如假單胞菌屬和弧菌屬中的一些種，還有能發光的細菌。海水中也存在真菌和原生動物。

四、極端環境中的微生物

    極端環境是指高等動植物不能生長，大多數微生物不能生活的高溫、低溫、強酸、強堿、高鹽、高壓、高輻射、缺氧等特殊環境。在這些環境中生活著能適應極端條件的微生物，如嗜熱菌、嗜冷菌、嗜酸菌、嗜堿菌、嗜鹽菌、嗜壓菌、耐輻射菌、厭氧菌等，它們被稱為極端環境微生物，多數屬于古細菌。由于它們具有不同于一般微生物的遺傳機制、特殊的細胞結構和生理功能，在一些惡劣環境中，它們不僅能夠生存，甚至很旺盛。因此在冶金、采礦、開采石油以及生產特殊酶制劑、環境保護等多種生產和科研領域中具有重要的理論意義與實踐價值。

    生長在高溫環境中的極端嗜熱菌最適生長溫度達 90℃。從深海熱泉噴口附近分離的布氏熱網菌，最適生長溫度為 105℃，最高可達 110℃。

    酸熱硫化葉菌不僅適宜溫度范圍為70 ～ 90℃，而且能在 pH1-4 的含硫熱泉中生長。極端嗜鹽菌生長的最適鹽 濃 度 為 3 ～ 4mol/L， 它 們 在 曬 鹽場上生長旺盛，由于細胞具紫色或紅色，致使鹽場呈現一片紅色。在我國新疆鹽湖分離的極端嗜鹽菌，可耐受20％～ 30％的 NaCl 濃度。極端嗜堿菌生長在鹽堿湖、堿湖或鹽堿地，該環境中的 pH 為 8 ～ 10，最高可達 11。極端嗜壓菌生長在深海底，最適生活壓力為7.09275X107 ～ 8.106X107pa，最高可達 1.04871X108pa，低于 4.053X107Pa則不生長，移放到減壓狀態幾小時就失去生長能力。極端嗜壓菌也是極端嗜冷菌，最適溫度為 2℃，高于 10℃就顯著地減弱生存能力。地球表面 7％為冰層覆蓋，許多細菌存在于冰層中稱為海冰微生物群落，有些菌株在 -10℃生長。

    嗜冷的真菌和藻類能在兩極冰雪或高山雪坡上旺盛生長，如美國加州高山雪坡上生長的一種衣藻呈現鮮紅色的孢子層。嗜干菌能在水活度為 0.7 的谷物和水果干上生長。雙孢嗜干真菌生境的水活度僅為 0.55 ～ 0.6。嗜高滲酵母能在果醬上生長。

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責任編輯：邢云輝

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