7、利用遗传算法预测城市森林中亚洲蟾蜍生长率

利用遗传算法预测城市森林中亚洲蟾蜍生长率

1. 引言

大规模城市化和气候变化对亚洲蟾蜍的生长率产生了影响。尽管根据相关保护状态排名，亚洲蟾蜍目前未面临灭绝威胁，但如果栖息地丧失的现状持续，它可能很快会成为受关注物种。蟾蜍在生态系统中扮演着重要角色，能控制昆虫数量，若昆虫种群失控，可能导致农作物大量减产，威胁人类的粮食安全。然而，人类活动正成为蟾蜍种群的主要威胁。

本研究旨在借助遗传算法预测蟾蜍种群的生长率，主要目标是分析城市化和气候变化对蟾蜍种群生长的影响。这有助于设想未来气候不同、城市化极端化的情景，为城市管理者采取措施防止蟾蜍种群衰退和农业受损提供依据。

遗传算法在输入大量数据时，能有效预测输出变量。其基本方法是创建新的或突变的特征种群，模型的准确性主要取决于算法复制新数据模式的效率。已有研究表明，遗传算法在预测蟾蜍生长率方面比其他算法更令人满意，且因其问题独立性、数据灵活性和基于自然的特性，适用于本研究的问题。

2. 亚洲蟾蜍介绍

亚洲蟾蜍（Duttaphrynus melanostictus；同义词：Bufo melanostictus）是多种蟾蜍物种的复合体，广泛分布于南亚，也被称为亚洲蟾蜍、黑眶蟾蜍、普通巽他蟾蜍和爪哇蟾蜍，体长约20厘米。该物种在季风季节繁殖，蝌蚪为黑色，季风过后可见大量幼蟾蜍。

亚洲蟾蜍分布范围广泛，包括巴基斯坦北部、尼泊尔、孟加拉国、印度、斯里兰卡、缅甸、泰国、老挝、越南、柬埔寨、中国南部、台湾、香港、澳门、马来西亚、新加坡以及印度尼西亚的苏门答腊岛、爪哇岛、婆罗洲、安汶岛和纳土纳群岛等。它们也作为外来物种出现在巴厘岛、苏拉威西岛、安汶岛和马诺夸里岛，以及新几内亚的福格尔科普半岛东北