真菌竞争与真菌学湿度建模的探索

随着气候变化的迫近后果笼罩地球，研究人员理解微生物在此过程中所起作用变得至关重要。在本文中，我们考察了包括湿度水平和温度在内的环境因素如何在微观尺度上影响某些真菌特征的表达，以及这些特征如何随时间反过来影响真菌生物多样性和生态系统分解速率。我们首先提出一个微分方程模型，以理解不同真菌分离株的分布如何依赖于区域湿度水平。我们向环境中引入缓慢和突发的变异，以表征气候变化影响真菌生态系统的各种方式。该模型表明，湿度的变异性增加（短期和长期）会提高生物多样性，并且随着干旱加剧，真菌种群将向更具胁迫耐受性的真菌转移。该模型进一步表明生物多样性与分解速率之间缺乏任何直接联系。为了更好地描述真菌在空间上的竞争，我们开发了一个局部基于智能体模型（ABM）。与先前的模型不同，我们的ABM聚焦于个体，追踪每个真菌及其相互作用的结果。我们的ABM还具有更精确的空间战斗系统，使我们能够准确辨别真菌相互作用对环境的影响。该模型证实了微分方程模型的结果，并进一步表明湿度通过其温度关联和对真菌种群的影响，也在决定真菌分解速率方面发挥重要作用。总之，这些模型表明，预示着区域条件变异性增加和全球平均温度升高的气候变化，将导致木材分解速率的增加，以及（独立地）真菌生物多样性的增加。