什么测试来比较社区组成?

机器算法验证 假设检验 分布 相关性 多项分布 组成数据
2022-02-26 08:10:02

希望这个新手问题是这个网站的正确问题:

假设我想比较 A、B 两个地点的生态群落组成。我知道这三个地点都有狗、猫、牛和鸟,所以我在每个地点都对它们的丰度进行了采样(我真的没有“每个地点每只动物的预期“丰度”。

如果我计算每个地点的每只动物五只,那么 A 和 B 非常“相似”(实际上,它们是“相同的”)。

但是如果我在站点 A 找到 100 只狗、5 只猫、2 头牛和 3 只鸟。在站点 B 找到 5 只狗、3 只猫、75 头牛和 2 只鸟。那么我会说站点 A 和 B 是“不同的” ,即使它们具有完全相同的物种组成。

(我阅读了 Sorensen 和 Bray-Curtis 指数,但看起来他们只考虑狗、猫等的缺席/存在,而不是他们的丰度。)

是否有统计测试来确定这一点?

4个回答

我同意前面提到的 Bray-Curtis 可以处理丰富性和存在/不存在的问题,同时还要添加另一本好书:McCune 和 Grace 的《生态社区分析》。

当你比较生态群落时,有很多因素需要考虑,我认为没有一个单一的测试可以完成这项工作。测试的适当性在很大程度上取决于您询问的有关社区的问题类型和数据集的性质。常见的方法包括排序技术,在多维分类空间内排列站点。但是,如果您真的只有 2 个站点,那么这不太可能起作用。Mantel 测试将基于组成的距离矩阵(例如,跨所有站点的成对 Bray-Curtis 距离)与基于其他潜在影响因素的距离矩阵相关联。最简单的情况可能只是空间站点之间的欧几里得距离。聚类分析根据社区组成对站点进行分组。

一般来说,我会使用上述任何书籍中描述的许多统计工具的一个子集来提供有关社区之间差异的统计描述。社区组成的差异没有单一的衡量标准,因此统计数据用于将多维数据合成为更易于解释的形式。

编辑:我也只是想到了这篇论文,它非常清楚和彻底地列出了许多不同的选项。

安德森,MJ 等人。2011. 导航 Beta 多样性的多重含义:实践生态学家的路线图。生态快报 14:19-28

如果你想测试这个假设,你可以使用相似性分析(基于 Bray Curtis 或其他可用的),有一个名为 ANOSIM 的过程在 PRIMER 软件中实现。您可以进行单向、嵌套或双向分析。另一个(更好的)选项是对方差进行多重排列分析,在例程 PERMANOVA 中可以使用一个很好的程序(可在http://www.stat.auckland.ac.nz/~mja/Programs.htm获得)一旦你对站点之间的显着差异进行测试,您可以跟进以了解哪些物种对观察到的差异负责(IndVal 例程或 SIMPER 例程)。希望能帮助到你

既然你提到了索伦森指数,你似乎需要一个相异性分数而不是相异性测试。(分数将给出一个数值,表明它们之间的差异程度。测试将告诉您在给定概率下差异是否显着。)

您可以通过直方图表示每个位置的物种丰度。如果您只关心相对丰度(例如猫的数量是狗的两倍),则可以对该直方图进行归一化,如果您也关心绝对数量,则可以将该直方图归一化。

有许多方法可以测量直方图的相异性。一些流行的是:

  • 卡方统计量
  • L2 距离
  • 直方图相交距离

Bray-Curtis 和其他类似指数确实包含了物种丰度的差异。除了勒让德和勒让德,我还推荐查尔斯·克雷布斯的书,生态方法学(1999)。