2021 MCM 问题A：真菌
碳循环描述了碳在整个地球地球化学循环中的交换过程，是地球上生命的重要组成部分。碳循环的一部分包括化合物的分解，使碳得以更新并以其他形式使用。这一过程的关键组成部分之一是植物材料和木质纤维的分解。
分解木质纤维的一些关键微生物是真菌。最近一篇关于真菌分解木材的研究文章的作者确定了决定分解速度的真菌特征，并指出了某些特征之间的联系。特别是，生长缓慢的真菌菌株在湿度和温度等环境变化中往往能够更好地生存和生长，而生长较快的菌株则不太能适应同样的改变。本文的摘要可以在第3页找到。
这些研究人员检查了大量与不同真菌相关的特征，以及它们在分解地面凋落物(死植物材料)和木质纤维中的作用。对于此MCM问题，您应该关注真菌的两个特征:真菌的生长速度和真菌对湿度的耐受性。您的主要目标是模拟给定地块中木质纤维的降解，并在同一区域存在多种分解木质纤维的真菌的情况下进行建。
当您探索生长率和耐湿性这两个特征与分解速率之间的关系时，可能会产生几个问题，包括:使用这两个特征，不同的真菌如何在不同环境中的固定地块中相互作用和分解地面凋落物?在这些不同的环境中，随着时间的推移，随着条件的不同，分解将如何受到影响?环境变化和环境变化的变化如何影响分解的长期动态，以及在给定环境中真菌之间的竞争?考虑到生长率，对分解速率的估计如图1所示。在相对耐湿性条件下，分解速率的估算如图2所示。
要求:您的论文应探讨并解决以下方面。
建立一个数学模型，描述在多种真菌存在下，真菌活动对地面垃圾和木质纤维的分解。
在你的模型中，纳入不同种类的真菌之间的相互作用，这些真菌有不同的生长速度和不同的耐湿性，如图1和图2所示。提供对模型的分析，并描述不同类型真菌之间的相互作用。应描述和表征这些相互作用的动态，包括短期和长期趋势。您的分析应检查对环境快速波动的敏感性，并确定大气趋势变化的整体影响，以评估局部天气模式变化的影响。
包括对每种物种和可能持续存在的物种组合的相对优势和劣势的预测，以及对不同环境(包括干旱、半干旱、温带、树木和热带雨林)的预测。
描述一个系统中的真菌群落多样性如何影响该系统在分解地表枯枝落叶方面的整体效率。预测生物多样性在局部环境存在不同程度变异情况下的重要性和作用。
包括一篇两页的文章，介绍你的研究结果。你的文章应该适合包含在大学水平的生物入门教科书中，讨论我们对真菌在生态系统中的作用的最新理解。
您的PDF解决方案(总页数不超过25页)应包括：
一页简要说明表。
目录。
您的完整解决方案。
两页文章。
参考文献清单。
题目内容过长，可到文末下载完整版中英文真题
以下是英文版真题
完整版MCM/ICM美赛获奖论文下载⇓
备赛的同学可扫码试听辅导课程
报课免费赠送【2015-2024美赛历年真题集+MCM/ICM历年获奖论文集】⇓
