生态学多元数据排序分析软件Canoco 5介绍

doi:10.3724/SP.J.1003.2013.04133

摘要/Abstract

摘要：

基于样方单元的生物群落调查多元数据是生物多样性研究中最基本的数据类型之一。排序(ordination)作为多元统计最常用的方法之一, 目的是在可视化的低维空间展示多维数据的结构。Canoco是数据排序分析最流行的软件之一。Canoco 4.5自从2002年发布以来, 凭借简单的操作界面和功能齐全的绘图工具, 得到广泛的应用。但随着计算机技术的不断发展和新的排序方法不断出现, Canoco 4.5已经无法满足生态学研究人员对于多元数据深入分析的需求。作为Canoco 4.5的升级版本, Canoco 5于2012年10月发布。Canoco 5在Canoco 4.5基础上做了很多改进,主要体现在简化数据输入、提供更完善的帮助系统和绘图工具、简化方差分解和显著性检验的步骤, 并增加了一些新的分析方法(例如PCNM、NMDS、功能性状关联分析等)。本文概述了Canoco 5所做的这些改进, 并对有些重要操作步骤进行提示, 供同行参考。

关键词: 方差分解, 邻体矩阵主坐标分析, 非度量多维尺度分析, 谱系, 功能属性

Abstract

Ordination of multidimensional data on community composition is one of the most important multivariate statistical methods used in biodiversity research. The aim of ordination is to visualize multidimensional data structure at a low-dimensional ordination space. Canoco is one of the most popular programs for ordination analysis and Canoco 4.5 was widely used for such analysis after its release in 2002, because of its simple user interface and powerful graphic tools. A new version of Cannoco, Canoco 5 was released in October 2012. This new version simplifies data entry, provides a better help system and graphics tools, simplifies steps of variation partitioning and significance tests, adds some new methods (e.g. PCNM, NMDS, association analysis of functional traits, etc.). This paper provides an overview of the major improvements to ??Canoco 5, and addresses important steps required for particular analyses.

Key words: variation partitioning, PCNM, NMDS, functional traits, phylogenetic

赖江山 (2013) 生态学多元数据排序分析软件Canoco 5介绍. 生物多样性, 21, 765-768. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2013.04133.

Jiangshan Lai (2013) Canoco 5: a new version of an ecological multivariate data ordination program. Biodiversity Science, 21, 765-768. DOI: 10.3724/SP.J.1003.2013.04133.

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图/表 10

附图I Canoco 5的工作界面。左侧是当前所分析数据的基本信息和分析类型列表, 右侧是数据内容、分析结果和排序图。(Canoco 5默认显示简约的排序结果, 如果需要显示完整的排序分析结果, 在菜单栏Edit-Settings-Canoco5 options内将general-show brief version of notebooks选项的勾去掉)。

附图II 数据从Excel导入Canoco 5的界面。指定输入数据的范围(Excel cell areas with data), 也可以设定行和列名称模式(Label import)。通过中间的表格, 可以浏览数据内容, 也可以对数据进行编辑。

附图III 数据导入后Canoco顾问提供的选择排序类型的建议

附图IV 以多边形(左图)或椭圆形(右图)区分排序空间内的不同类群

附图V PCoA分析设置向导界面。在此界面中, 可以选择计算距离的度量方式, 或者使用从外部导入的距离或相似矩阵, 并设定显示正特征根范围的排序轴。

附图VI 方差分解分析的界面。上面的表格(Variation Explained)显示响应变量(群落)总方差能够被两组环境因子单独(a和b)及共同解释的部分(c)。中间部分(Significance Tests)显示各部分解释量显著性检验的结果。

附图VII 限制性排序分析中单个解释变量的显著性检验界面

附图VIII 直接显示各个限制性排序轴显著性检验结果

附图IX PCNM分析设置界面, 可以定义样方点的坐标

附图X Canoco 5内功能性状与谱系分析相关界面。物种数据表(species)是植物群落物种组成, 性状数据表(Traits)显示已知的群落内物种的功能性状。

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