2021年美赛A题：真菌

2021年美赛A题：真菌是 2021 年 MCM A 题，英文原题名为 Fungi。

一块土地上的多种真菌

植物残体和木质纤维的分解是碳循环的一部分，真菌在这一过程中起重要作用。题面引用的研究表明，生长较快的菌株往往分解较快，却未必能适应较大范围的温度和水分变化；生长较慢的菌株在环境变化下可能更有韧性。

本题要求把注意力集中于真菌的生长速率和水分耐受性两个性状，研究同一块土地上多种真菌共同作用时，枯落物和木质纤维怎样被分解。任务不是独立地给每种真菌安排一个永远不变的分解率，而是要考虑它们之间的相互作用及环境变化。

原题图1把菌丝伸长速率与木材分解程度联系起来。伸长速率单位为毫米/天；分解程度以 122 天内质量损失的百分比表示，图中区分 10、16、22℃三种温度。

原题图2横轴使用竞争排序与水分生态位宽度之差，两项都先缩放到 $[0, 1]$ ；纵轴为122天质量损失百分比的对数变换。这个横轴指标不是空气相对湿度读数，也不能把“竞争能力”与“可适应水分范围”当成同一个性状。题面把水分生态位宽度解释为与群落维持最快生长有关的最高、最低水分水平之差。

附在题后的研究概述说明，相关研究主要涉及木材腐解的中期阶段。本题允许聚焦中期结果，并在这次建模练习中假设其对其他阶段也一致；这是一项题目允许的简化，不能当作已确认的普遍生态规律。题面也说明完成任务不必另行阅读全文所引用的研究论文。

建立由多种真菌活动引起枯落物和木质纤维分解的模型，把不同生长速率、不同水分耐受性的物种之间的相互作用纳入其中。

分析需要描述这些相互作用的动态过程，包括短期与长期趋势。还应检查结果对环境快速波动的敏感程度，并考察大气条件变化趋势的总体作用，以评价地方天气模式变化带来的影响。

对不同物种及其组合，预测相对优势、劣势和可能长期存在的组合。原题指定需要考虑干旱、半干旱、温带、树木环境（原文 arboreal）以及热带雨林等环境。原文的 arboreal 不应未经说明就替换为另一个特定气候带。

还需研究真菌群落的多样性怎样影响整个系统分解枯落物的效率，并在当地环境具有不同变化程度时，预测生物多样性的重要性与作用。题目没有给定必须采用的物种数量或固定竞争方程。

写一篇 2 页文章，适合放入大学入门生物学教材，用研究结果介绍对真菌生态作用的新认识。最终 PDF 总计不超过 25 页，包括一页摘要表、目录、完整报告、两页文章与参考文献；附录及其他提交部分同样计入限额。

本页依照 COMAP 原题整理任务与条件，不提供解法。来源核对日期：2026年9月22日。