真菌多样性生长的数学建模分析与优化

本文研究了在给定体积内存在多种真菌时，真菌分解速率与温度、湿度、菌丝伸长、耐湿性及真菌密度之间的关系，并建立了一系列模型以描述不同状态下真菌的分解过程。由于本情形下土壤体积给定，后两个特征可归因于真菌种群数量对分解速率的影响。基于 Logistic 模型，建立了种群数量与时间的关系，最终得到稳态下的真菌数量。利用 Lotka-Volterra 模型分析了不同真菌物种间的相互作用，得到了不同环境下各种真菌组合的分解速率。在研究了一者和二者情形后，我们可以由一推二，由 n 个真菌种群组成的群落将与由 n+1 个真菌种群组成的群落类似。研究后，我们将采集的数据代入模型，发现对于同类物质，由两种真菌组成的真菌群落的地面分解或木质纤维分解速率低于单一真菌。我们发现温暖潮湿环境下真菌的分解速率最高，大气变化导致部分真菌种群增长率下降，也有部分会上升，这与真菌的性质有关。我们分析了环境因素即温度和湿度对模型的影响。