R语言|绘制物种累计曲线

Python013

R语言|绘制物种累计曲线,第1张

物种累积曲线( species accumulation curves)用于衡量和预测群落中物种丰富度随样本量扩大而增加的幅度,在生物多样性和群落调查中,被广泛用于判断样本量是否充分的并估计群落丰富度。

一般而言,在样本量较少的情况下,随着样本数量的增加,将有较大可能性发现大量新的物种,此时曲线呈急剧上升状态;当样本数量已经较大时,此时群落中的ASV/OTU总数将不再随着样本数量增加而显著增加,曲线将趋于平缓。

因此,通过物种累积曲线可以判断样本量是否充分:若曲线始终保持上升趋势,则表明样本量不足,反之,则表明样本量已足以反应群落的物种组成。在样本量充分的前提下,运用物种累积曲线还可以对物种丰富度进行预测。

下面我使用R脚本,vegan包对ASV/OTU丰度矩阵中每个样本所对应的SAV/OTU总数绘制specaccum物种累计曲线。

1.调用vegan包,读取物种数据;

2.使用 specaccum 函数用来计算物种的累计曲线;

3.作图展示。

如图,随着取样样本数量逐渐增加,所观测到的物种种类也不断增加。当曲线趋近平缓时,代表群落中的物种接近全部被观测到;反之不饱和,还需继续观测更多的样本数量。

r语言中bpinom函数的基本用法为:pbinom(x,size,,prob),该函数为事件的累积概率,它用于表示概率的单个值。

例如:抛掷硬币100次,正面向上不超过50次的概率,即pbinom(50,100,0.5)。

r语言有四个内置函数来生成二项分布。它们的描述分别如下:

dbinom(x,size,prob)函数,该函数表示每个点的概率密度分布。

pbinom(x,size,prob)函数,该函数为事件的累积概率,它表示概率的单个值。

qbinom(p,size,prob)函数,该函数采用概率值,并给出累积值与概率值匹配的数字。

rbinom(n,size,prob)函数,该函数从给定样本产生给定概率的所需数量的随机值。

其中,x是数字的向量,p是概率向量,n是观察的数量,size是试验的数量,prob是每个试验成功的概率。

R语言常用数学函数

sum()、max()、min()、mean()、median()

prod(x) 对x中的元素都连乘

which.max(x) 返回x中最大元素的下标

which.min(x) 返回x中最小元素的下标

range(x) 值域

rev(x) 对x中的元素取逆序

sort(x) 将x中的元素将升序排列

pmin(x,y) 返回一个向量,它的第i个元素是x[i],y[i] 中最小值

pmax(x,y) 返回一个向量,它的第i个元素是x[i],y[i] 中最大值

cumsum(x) 求累积和,返回一个向量,第i个元素等于x[1]到x[i]的和

cumprod(x) 求累积(从左到右)乘积

cummin(x) 求累积最小值(从左到右)

cummax(x) 求累积最大值(从左到右)

match(x,y) 返回一个和x的长度相同的向量,第i个元素表示y中与x[i]相同的元素的位置(没有则返回NA)

na.omit(x) 函数忽略有缺失值(NA)的观察数据(如果x是矩阵或数据框则忽略相应的行)

na.fail(x) 如果x包含至少一个NA则返回一个错误消息

which() 返回符合条件的元素的下标

choose 组合数,二项式,例choose(4,2) 返回6

rep(x,y) 将x重复y次

unique(x) 去掉重复的元素,只取一个

table(x) 返回一个列表,给出y中重复元素的个数列表

subset(x,条件) 返回x中满足特定条件的子集