以海洋水體為正常棲居環(huán)境的一切微生物。但由于學(xué)科傳統(tǒng)及研究方法的不同，本文不介紹單細(xì)胞藻類，而只討論細(xì)菌、真菌及噬菌體等狹義微生物學(xué)的對(duì)象。海洋細(xì)菌是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的重要環(huán)節(jié)。

特性

與陸地相比，海洋環(huán)境以高鹽、高壓、低溫和稀營(yíng)養(yǎng)為特征。海洋微生物長(zhǎng)期適應(yīng)復(fù)雜的海洋環(huán)境而生存，因而有其獨(dú)具的特性。

作為分解者它促進(jìn)了物質(zhì)循環(huán)；在海洋沉積成巖及海底成油成氣過程中，都起了重要作用。還有一小部分化能自養(yǎng)菌則是深海生物群落中的生產(chǎn)者。海洋細(xì)菌可以污損水工構(gòu)筑物，在特定條件下其代謝產(chǎn)物如氨及硫化氫也可毒化養(yǎng)殖環(huán)境，從而造成養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失。但海洋微生物的頡頏作用可以消滅陸源致病菌，它的巨大分解潛能幾乎可以凈化各種類型的污染，它還可能提供新抗生素以及其他生物資源，因而隨著研究技術(shù)的進(jìn)展，海洋微生物日益受到重視。

嗜鹽性

海洋微生物最普遍的特點(diǎn)。真正的海洋微生物的生長(zhǎng)必需海水。海水中富含各種無機(jī)鹽類和微量元素。鈉為海洋微生物生長(zhǎng)與代謝所必需此外，鉀、鎂、鈣、磷、硫或其他微量元素也是某些海洋微生物生長(zhǎng)所必需的。

折疊嗜壓性

海洋中靜水壓力因水深而異，水深每增加10米，靜水壓力遞增1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。海洋最深處的靜水壓力可超過1000大氣壓。深海水域是一個(gè)廣闊的生態(tài)系統(tǒng)，約56％以上的海洋環(huán)境處在100～1100大氣壓的壓力之中，嗜壓性是深海微生物獨(dú)有的特性。來源于淺海的微生物一般只能忍耐較低的壓力，而深海的嗜壓細(xì)菌則具有在高壓環(huán)境下生長(zhǎng)的能力，能在高壓環(huán)境中保持其酶系統(tǒng)的穩(wěn)定性。研究嗜壓微生物的生理特性必需借助高壓培養(yǎng)器來維持特定的壓力。那種嚴(yán)格依賴高壓而存活的深海嗜壓細(xì)菌，由于研究手段的限制迄今尚難于獲得純培養(yǎng)菌株。根據(jù)自動(dòng)接種培養(yǎng)裝置在深海實(shí)地實(shí)驗(yàn)獲得的微生物生理活動(dòng)資料判斷，在深海底部微生物分解各種有機(jī)物質(zhì)的過程是相當(dāng)緩慢的。

折疊嗜冷性

大約90％海洋環(huán)境的溫度都在5℃以下，絕大多數(shù)海洋微生物的生長(zhǎng)要求較低的溫度，一般溫度超過37℃就停止生長(zhǎng)或死亡。那些能在0℃生長(zhǎng)或其最適生長(zhǎng)溫度低于20℃的微生物稱為嗜冷微生物。嗜冷菌主要分布于極地、深海或高緯度的海域中。其細(xì)胞膜構(gòu)造具有適應(yīng)低溫的特點(diǎn)。那種嚴(yán)格依賴低溫才能生存的嗜冷菌對(duì)熱反應(yīng)極為敏感，即使中溫就足以阻礙其生長(zhǎng)與代謝。

折疊低營(yíng)養(yǎng)性

海水中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)比較稀薄，部分海洋細(xì)菌要求在營(yíng)養(yǎng)貧乏的培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。在一般營(yíng)養(yǎng)較豐富的培養(yǎng)基上，有的細(xì)菌于第一次形成菌落后即迅速死亡，有的則根本不能形成菌落。這類海洋細(xì)菌在形成菌落過程中因其自身代謝產(chǎn)物積聚過甚而中毒致死。這種現(xiàn)象說明常規(guī)的平板法并不是一種最理想的分離海洋微生物方法。

折疊趨化性與附著生長(zhǎng)

海水中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)雖然稀薄，但海洋環(huán)境中各種固體表面或不同性質(zhì)的界面上吸附積聚著較豐富的營(yíng)養(yǎng)物。絕大多數(shù)海洋細(xì)菌都具有運(yùn)動(dòng)能力。其中某些細(xì)菌還具有沿著某種化合物濃度梯度移動(dòng)的能力，這一特點(diǎn)稱為趨化性。某些專門附著于海洋植物體表而生長(zhǎng)的細(xì)菌稱為植物附生細(xì)菌。海洋微生物附著在海洋中生物和非生物固體的表面，形成薄膜，為其他生物的附著造成條件，從而形成特定的附著生物區(qū)系。

折疊多形性

在顯微鏡下觀察細(xì)菌形態(tài)時(shí)，有時(shí)在同一株細(xì)菌純培養(yǎng)中可以同時(shí)觀察到多種形態(tài)，如球形橢圓形、大小長(zhǎng)短不一的桿狀或各種不規(guī)則形態(tài)的細(xì)胞。這種多形現(xiàn)象在海洋革蘭氏陰性桿菌中表現(xiàn)尤為普遍。這種特性看來是微生物長(zhǎng)期適應(yīng)復(fù)雜海洋環(huán)境的產(chǎn)物。

折疊發(fā)光性

在海洋細(xì)菌中只有少數(shù)幾個(gè)屬表現(xiàn)發(fā)光特性。發(fā)光細(xì)菌通常可從海水或魚產(chǎn)品上分離到。細(xì)菌發(fā)光現(xiàn)象對(duì)理化因子反應(yīng)敏感，因此有人試圖利用發(fā)光細(xì)菌為檢驗(yàn)水域污染狀況的指示菌。

分布

海洋細(xì)菌分布廣、數(shù)量多，在海洋生態(tài)系統(tǒng)中起著特殊的作用。海洋中細(xì)菌數(shù)量分布的規(guī)律是：近海區(qū)的細(xì)菌密度較大洋大，內(nèi)灣與河口內(nèi)密度尤大；表層水和水底泥界面處細(xì)菌密度較深層水大，一般底泥中較海水中大；不同類型的底質(zhì)間細(xì)菌密度差異懸殊，一般泥土中高于沙土。大洋海水中細(xì)菌密度較小，每毫升海水中有時(shí)分離不出1個(gè)細(xì)菌菌落，因此必須采用薄膜過濾法：將一定體積的海水樣品用孔徑0．2微米的薄膜過濾，使樣品中的細(xì)菌聚集在薄膜上，再采用直接顯微計(jì)數(shù)法或培養(yǎng)法計(jì)數(shù)。大洋海水中細(xì)菌密度一般為每40毫升幾個(gè)至幾十個(gè)。在海洋調(diào)查時(shí)常發(fā)現(xiàn)某一水層中細(xì)菌數(shù)量劇增，這種微區(qū)分布現(xiàn)象主要決定于海水中有機(jī)物質(zhì)的分布狀況。一般在赤潮之后往往伴隨著細(xì)菌數(shù)量增長(zhǎng)的高峰。有人試圖利用微生物分布狀況來指示不同水團(tuán)或溫躍層界面處有機(jī)物質(zhì)積聚的特點(diǎn)，進(jìn)而分析水團(tuán)來源或轉(zhuǎn)移的規(guī)律。

大洋海水中酵母菌密度為每升5～10個(gè)。近岸海水中可達(dá)每升幾百至幾千個(gè)。海洋酵母菌主要分布于新鮮或腐爛的海洋動(dòng)植物體上，海洋中的酵母菌多數(shù)來源于陸地，只有少數(shù)種被認(rèn)為是海洋種。海洋中酵母菌的數(shù)量分布僅次于海洋細(xì)菌。

海水中的細(xì)菌以革蘭氏陰性桿菌占優(yōu)勢(shì)，常見的有假單胞菌屬等10余個(gè)屬。相反，海底沉積土中則以革蘭氏陽性細(xì)菌偏多。芽胞桿菌屬是大陸架沉積土中最常見的屬。

海洋真菌多集中分布于近岸海域的各種基底上，按其棲住對(duì)象可分為寄生于動(dòng)植物、附著生長(zhǎng)于藻類和棲住于木質(zhì)或其他海洋基底上等類群。某些真菌是熱帶紅樹林上的特殊菌群。某些藻類與菌類之間存在著密切的營(yíng)養(yǎng)供需關(guān)系，稱為藻菌半共生關(guān)系。

作用

在海洋環(huán)境中的作用。海洋堪稱為世界上最龐大的恒化器，能承受巨大的沖擊（如污染）而仍保持其生命力和生產(chǎn)力；微生物在其中是不可缺少的活躍因素。自人類開發(fā)利用海洋以來，競(jìng)爭(zhēng)性的捕撈和航海活動(dòng)、大工業(yè)興起帶來的污染以及海洋養(yǎng)殖場(chǎng)的無限擴(kuò)大，使海洋生態(tài)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)平衡遭受嚴(yán)重破壞。海洋微生物以其敏感的適應(yīng)能力和快速的繁殖速度在發(fā)生變化的新環(huán)境中迅速形成異常環(huán)境微生物區(qū)系，積極參與氧化還原活動(dòng)，調(diào)整與促進(jìn)新動(dòng)態(tài)平衡的形成與發(fā)展。從暫時(shí)或局部的效果來看，其活動(dòng)結(jié)果可能是利與弊兼有，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)或全局的效果來看，微生物的活動(dòng)始終是海洋生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展過程中最積極的一環(huán)。

海洋中的微生物多數(shù)是分解者，但有一部分是生產(chǎn)者，因而具有雙重的重要性。實(shí)際上，微生物參與海洋物質(zhì)分解和轉(zhuǎn)化的全過程。海洋中分解有機(jī)物質(zhì)的代表性菌群是：分解有機(jī)含氮化合物者有分解明膠、魚蛋白、蛋白胨、多肽、氨基酸、含硫蛋白質(zhì)以及尿素等的微生物；利用碳水化合物類者有主要利用各種糖類、淀粉、纖維素、瓊脂、褐藻酸、幾丁質(zhì)以及木質(zhì)素等的微生物。此外，還有降解烴類化合物以及利用芬香化合物如酚等的微生物。海洋微生物分解有機(jī)物質(zhì)的終極產(chǎn)物如氨、硝酸鹽、磷酸鹽以及二氧化碳等都直接或間接地為海洋植物提供主要營(yíng)養(yǎng)。微生物在海洋無機(jī)營(yíng)養(yǎng)再生過程中起著決定性的作用。某些海洋化能自養(yǎng)細(xì)菌可通過對(duì)氨、亞硝酸鹽、甲烷、分子氫和硫化氫的氧化過程取得能量而增殖。在深海熱泉的特殊生態(tài)系中，某些硫細(xì)菌是利用硫化氫作為能源而增殖的生產(chǎn)者。另一些海洋細(xì)菌則具有光合作用的能力。不論異養(yǎng)或自養(yǎng)微生物，其自身的增殖都為海洋原生動(dòng)物、浮游動(dòng)物以及底棲動(dòng)物等提供直接的營(yíng)養(yǎng)源。這在食物鏈上有助于初級(jí)或高層次的生物生產(chǎn)。在深海底部，硫細(xì)菌實(shí)際上負(fù)擔(dān)了全部初級(jí)生產(chǎn)。

在海洋動(dòng)植物體表或動(dòng)物消化道內(nèi)往往形成特異的微生物區(qū)系，如弧菌等是海洋動(dòng)物消化道中常見的細(xì)菌，分解幾丁質(zhì)的微生物往往是肉食性海洋動(dòng)物消化道中微生物區(qū)系的成員。某些真菌、酵母和利用各種多糖類的細(xì)菌常是某些海藻體上的優(yōu)勢(shì)菌群。微生物代謝的中間產(chǎn)物如抗生素、維生素、氨基酸或毒素等是促進(jìn)或限制某些海洋生物生存與生長(zhǎng)的因素。某些浮游生物與微生物之間存在著相互依存的營(yíng)養(yǎng)關(guān)系。如細(xì)菌為浮游植物提供維生素等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，浮游植物分泌乙醇酸等物質(zhì)作為某些細(xì)菌的能源與碳源。

由于海洋微生物富變異性，故能參與降解各種海洋污染物或毒物，這有助于海水的自凈化和保持海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定。