நுண்ணுயிர்களுக்கும், அவை வளரும் சூழ்நிலைக்கும் உள்ள தொடர்பை வெளிப்படுத்தும் அறிவியல் நுண்ணுயிர்ச் சூழலியல் (Microbial ecology) ஆகும். நிலம், நீர், காற்று மண்டலம் ஆகியவற்றில் நுண்ணுயிர்கள் கணக்கின்றி வாழ்கின்றன. இவை தாவரங்கள், விலங்கினங்கள் ஆகியவற்றின் உட்புறமும், உயிரற்ற பொருள்களின் மேலும் வாழ்கின்றன. சூழ்நிலைகளுக்கு ஏற்றவாறு இவற்றின் எண்ணிக்கையும், தன்மையும் மாறு படுகின்றன. கண்ணுக்குத் தெரியாத மிக நுண்ணிய உயிரினங்களை நுண்ணுயிர்கள் என்பர். இவை புரோட்டோசோவா (Protozoa), பாசி (algae), பூசணம் (fungus),பாக்டீரியா (bacteria). நச்சுயிரி (virus), நூற்புழு (nemalode) என்பன. ஒரு கிராம் மண்ணில் ஏறத் தாழப் பத்து லட்சம் பாக்டீரியாக்களும், பத்தாயிரத்துக்கு மேற்பட்ட ஆக்டினோமைசிட்களும், ஆயிரத்துக்கும் மேற்பட்ட பூசணங்களும், நூற்றுக் கணக்கான பாசிகளும், நூற் புழுக்களும், ஏனைய இனங்களைச் சேர்ந்த நுண்ணணுயிர்களும் வாழ்கின்றன. நிலத்தில் வாழும் நுண்ணுயிரிகள் தம் உயிரணுக்களிலிருந்து பல இயற்பியல் பொருள்களை வெளியேற்றுகின்றன. அவ்வாறு வெளியேற்றப்படும் பல பொருள்கள், மண்ணின் தன்மைகளை மாற்றுகின்றன. மண்ணின் அமைப்பும் (structure) நயமும், (texture) மேம்பாடடைகின்றன. இதன் வாயிலாகத் தாவரங்களின் வளர்ச்சி மிகுதியாகிறது. நிலத்தில் விதை விதைக்கப் பட்டவுடன், நிலத்திலுள்ள நீரை உறிஞ்சிக் கொண்டு, பல வித வேதி மாற்றங்கள் பெற்று முளை விடுகிறது. விதையின் மேலும், உள்ளும் உள்ள நுண்ணுயிரிகள் அவற்றிற்குத் தேவையான உணவும் நீரும் மிகுதியாகக் கிடைப்பதால், விரைந்து வளர்கின்றன. அதாவது, முளைக்கும் விதையைச் சுற்றி, 1 செ.மீ. தொலைவில் மண்ணிலுள்ளதை விட, ஏறக் குறையப் பத்து மடங்கு மிகுதியான நுண்ணுயிரிகளைக் காணலாம். விதைக்கப் படும் மண்ணின் தன்மையால், அதிலுள்ள நுண்ணுயிரிகள் மாறு படுகின்றன. இந்நிலை விதை விதைக்கப் பட்டுச் சில மணி நேரத்திற்குப் பின்னர்த் தொடங்கி, விதை முளைத்து வேர், தண்டு, இலைகள் தோன்றிப் பல நாள்கள் வரை, அதாவது, ஏறத் தாழ 20 நாள்கள் வரை அச்சிறு செடிகளைத் தாக்கும். அதன் பின், விதையின் சில பகுதிகள் மட்கி விடுவதால், அவற்றைச் சுற்றிலுமுள்ள நுண்ணுயிர்களும், மண்ணோடு மண்ணாகக் கலந்து விடுகின்றன. நுண்ணுயிரிகள் வேரில்லாத மண் பகுதியை விட, வேர்களை அடுத்துள்ள மண் பகுதியில் மிகுதியாக வளர்கின்றன. அப்பகுதியை வேர் வெளி மண்டலம் (rhizosphere) எனலாம். வேரைச் சுற்றியுள்ள 1 க.செ.மீ. மண்ணில், வேர் இல்லாத இடத்திலுள்ள அதே அளவு மண்ணை விட, ஏறத் தாழ 10–100 மடங்கு நுண்ணுயிரிகள் செடியின் தன்மையைப் பொறுத்துக் கூடுதலாகின்றன. இதற்கு முதன்மையான காரணம், செடிகளிலிருந்து வேர்கள் வழியாக நுண்ணுயிரிகளின் வளர்ச்சிக்குத் தேவைப்படும் பொருள்களான சர்க்கரை, அமினோ அமிலங்கள், பல உறுப்பியல் அமிலங்கள், பாஸ்ஃபேட் ஆகியவை வெளியிடப் படுதலேயாகும். மண்ணில் உரங்கள் இடுவதாலும், ஏனைய பண்ணைச் செயல் முறைகளாலும், நீர் பாய்ச்சுவதாலும், பாய்ச்சும் நீரின் தன்மையாலும், வேரைச் சுற்றிலும் வளரும் நுண்ணுயிரிகளின் எண்ணிக்கையும் மாறு படும். இளஞ் செடிகளின் வேரைச் சுற்றியுள்ள நுண்ணுயிரிகள், முதிர்ந்த செடிகளின் வேரைச் சுற்றியுள்ள நுண்ணுயிர்களை விடப் பல வகையில் வேறு படுகின்றன. மரம், செடி, கொடிகள் வளரும் இடத்திற்குத் தக்கவாறும், நிலவும் தட்ப வெப்ப நிலைக்கு ஏற்பவும், அவற்றைச் சுற்றிலுமுள்ள விண் வெளி மண்டலத்திலும், காற்றில் காணப்படும் நுண்ணுயிரிகளின்எண்ணிக்கையும், அவற்றின் தன்மைகளும் மாறு படுகின்றன. 1 க. செ.மீ. காற்றில் ஒரு சில நுண்ணுயிரிகளிலிருந்து பல நூற்றுக் கணக்கான நுண்ணுயிரிகள் வரை காணப் படுகின்றன. மேலும், நுண்ணுயிரிகளின் எண்ணிக்கை விண் வெளியின் மேல் மட்டத்திற்குச் செல்லச் செல்லக் குறைந்து விடும். நில மட்டத்திற்கு மேல் காற்றிலுள்ள நுண்ணுயிரிகள் மண்ணின் தரம், அதன் ஈரப் பசை, தட்ப வெப்ப நிலை ஆகியவற்றைப் பொறுத்து, வேறு படுகின்றன. அந்நிலத்தை உழுத பின்னர், காற்றுடன் மண் கலப்பதால், நுண்ணுயிரிகளின் எண்ணிக்கையும் தரமும் மாறி விடுகின்றன. மேலும், அந்நிலத்தில் பயிர்களின் இடை வெளியில் நிலவும் தட்ப வெப்ப நிலை, ஈரப் பசை ஆகியவை நிலத்தின் நிலைக்கும், பயிர்களுக்கு மேல் உள்ள நிலைக்கும் மாறுபட்டுள்ளமையால், அங்குக் காணப்படும் நுண்ணுயிரிகளும், அவற்றின் எண்ணிக்கையிலும், தன்மையிலும் மாறு படுகின்றன. சில நுண்ணுயிரிகள் மிகவும் குளிர்ந்த பகுதிகளிலும், சூழ்நிலைகளிலும் நன்கு வளர்கின்றன. மிகக் குளிர்ந்த சூழ்நிலையில், அதாவது, 8°C வெப்ப நிலையில் வளரும் பல பாக்டீரியாக்கள் உள்ளன. இவற்றைச் சைக்ரோஃபிலிக்பாக்டீரியா (psychrophilic bacteria) எனலாம். மிகு வெப்ப மண்டலங்களிலும், வெப்பம் மிகுந்த சூழ்நிலைகளிலும் சில நுண்ணுயிரிகள் வாழ்கின்றன. அதாவது 60–75° வெப்ப நிலையில் சில நுண்ணுயிரிகள் நன்கு வளர்ந்து, இனப் பெருக்கம் செய்கின்றன. இவை 20–40° வெப்ப நிலையில் வளர்வதில்லை. இவற்றைத் தெர்மோஃபிலிக் பாக்டீரியா (Themophilic bacteria) எனலாம். ஓரிடத்தில் அல்லது ஒரு சூழ்நிலையில், காற்று மண்டலத்தில் இரண்டு இனங்களைச் சேர்ந்த செடிகளின் மேல் காணப்படும் எண்ணிக்கையும், தன்மையும் பல வகைகளில் மாறு பட்டுள்ளன. இலைகளிலிருந்து ஒரு வகைக் கசிவு (exudate) ஏற்பட்டு, நுண்ணுயிரிகளுக்கான உணவுப் பொருள்கள் அக்கசிவில் காணப்படுவதால், காற்றிலிருந்து படியும் நுண்ணுயிரிகள் இவ்வுணவுப் பொருள்களை உட்கொண்டு பெருக்கமடைகின்றன. செடிக்குச் செடி, இக்கசிவின் உணவுப் பொருள்கள் வேறு படுகின்றன. எனவே, நுண்ணுயிரிகளின் எண்ணிக்கையும், தன்மையும் இச்சூழலில் வேறுபட்டுக் காணப்படுகின்றன. —கா. சிவப்பிரகாசம் துணை நூல். K.L.Burdon, Microbiology, Fifth Edition, The Mac Millan Co., New York, 1964.