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生物风化在岩石风化过程中具有重要作用。岩石风化微生物广泛分布在各种生境中,且多样性非常丰富。风化微生物在增殖过程中通过多种方式促进岩石的风化,提升环境中养分含量,对促进地球化学循环和维持生态系统的稳定具有重要意义。目前对微生物的风化行为和机制研究较为深入,且大多以岩石、矿物、壁画等为主,缺乏火山地区生物风化研究,探究火山石风化微生物及其风化机制,对探究地球火山岩石到土壤演替过程具有重要意义。本研究采集五大连池火山群中老黑山和尾山的样品,利用传统分离技术与分子鉴定相结合的方式分离出19株可培养微生物,包括Paenibacillus maysiensis WS-L1、Paenibacillus taichungensis LHS-L5、Bacillus zanthoxyli WS-L20、Bacillus manliponensis LHS-L7、Paraburkholderia sediminicola WS-L26、Bacillus pacificus LHS-L9、Brevibacterium frigoritolerans LHS-L10、Paenibacillus paridis LHS-L15、Peribacillus butanolivorans WS-L16、Citrobacter murliniae LHS-L32、Gottfriedia solisilvae WS-L18、Peribacillus simplex WS-L19、Massilia flava LHS-L45、Neobacillus drentensis LHS-L37、Rhodococcus erythropolis LHS-L42、Kocuria dechangensis LHS-L43、Rhodococcus baikonurensis LHS-L44、Chryseobacterium nepalense LHS-L47、Gottfriedia acidiceleris LHS-L46,分布在放线菌门（Actinobacteria）,拟杆菌门（Bacteroidetes）,厚壁菌门（Firmicutes）,变形菌门（Proteobacteria）4个不同门类。以培养液中Fe和Si的溶出量为指标,从19株纯培养微生物中筛选出强效风化细菌Peribacillus simplex WS-L19。以Peribacillus simplex WS-L19为研究对象,探究其生理特性。结果表明,Peribacillus simplex WS-L19生长的最适条件为p H为7.00,接种量为0.5%,培养温度为35℃,转速为100 rpm,盐度为0.5%。Peribacillus simplex WS-L19具有较强的产铁载体能力,培养48 h产生可见的生物膜,是中等生物膜生产者,Peribacillus simplex WS-L19在生长过程中能产生大量的酒石酸、甲酸、苹果酸、丙二酸、乳酸、乙酸、柠檬酸、琥珀酸、丙酸等有机酸,其中琥珀酸、丙酸和乳酸浓度分别为6149.146μg·m L-1、1185.705μg·m L-1和487.533μg·m L-1。结果证明Peribacillus simplex WS-L19具有侵蚀火山石的基本条件。通过单因素试验考察初始p H、转速、LB培养基稀释倍数、温度、接种量、侵蚀时间、火山石添加量、装液量对Peribacillus simplex WS-L19侵蚀岩石能力的影响,结果显示转速、LB培养基稀释倍数、温度显著影响侵蚀效果（P＜0.05）。基于响应面结合满意度函数,以Fe和Si的溶出率为考核指标,获得Peribacillus simplex WS-L19最佳风化条件为初始p H为7.00,接种量为1%,火山石添加量为1 g,体系装液量为50%,LB培养基稀释倍数为30.9%,转速为127.2 rpm,温度为36.6℃。验证试验结果满意度达到96.07%与预测值（99.12%）相差较小,培养液中Fe和Si的溶出量分别为1.70±0.09μg·m L-1、20.11±1.13μg·m L-1。在Peribacillus simplex WS-L19的最佳风化条件下分别以Fe和Si的溶出率为指标,建立其侵蚀火山石的Fe溶出动力学模型为y=2.6629×x/（20.7660+x）,R~2=0.9270,P＜0.05;建立其侵蚀火山石的Si溶出动力学模型为y=3.9172×x/（18.2599+x）,R~2=0.9708,P＜0.05。Peribacillus simplex WS-L19对火山石的侵蚀机制可能存在酸解作用、碱解作用、生物膜作用、铁载体作用等方式。在Peribacillus simplex WS-L19侵蚀火山石初期,发酵体系p H逐渐增加,培养液中OH-破坏Si-O键,促进火山石的生物风化;随后微生物大量增殖在火山石表面形成生物膜,在生物膜微环境中,Peribacillus simplex WS-L19产生的大量的琥珀酸、乳酸、乙酸等有机酸和铁载体通过酸解作用和配体络合作用将黑云母、辉石等中的Fe、Al、Mg等元素溶出,进而破坏火山石结构,促进侵蚀。本研究丰富了风化细菌菌种资源信息资源库,为微生物侵蚀火山石研究提供理论基础,同时初步探究了Peribacillus simplex WS-L19侵蚀火山石风化机制,为探究火山石转化为土壤的过程提供理论依据。