Transcript رج بندی
رج بندي ارائه دهنده :مژده صفایی استاد درس :جناب آقای دکتر وهابی تابستان 93 1 1 رج بندي چيست؟ رج بندي جوامع يكي از بخش هاي اكولوژي آمارغیر کالسیک ميباشد و اصطالحي است كه براي توصيف مجموعه اي از فنون بكار مي رود كه اين فنون واحد هاي نمونه را براساس ارتباطشان با يك يا چند محور مختصاتي ،در موقعيت مختصاتي خاص ي در دستگاه مختصات قرار مي دهند كه اين گونه مرتب شدن ،اطالعات فراواني را در باره تشا بهات اكولوژيكي گونه ها مهيا مي سازد با استفاده از این روش ها گروه بندي بر اساس داده هاي پوشش منجر به تشكيل گروه گونه هاي اكولوژيك گياهي مي گردد . .اصلي ترين هدف رج بندي خالصه سازي ) (Summarizationاست كه در واقع با فشرده و خالصه كردن مجموعه انبوه داده ها شناخت روابط اكولوژيك مقدور مي گردد. 2 انواع روش هاي رج بندي )Direct ordination( الف) رج بندي مستقيم – )Factor analysis( تجزیه عامل ها-1 – )Principal componant analysis( تجزیه مولفه هاي اصلي-2 – )Redundancy Analysis( آنالیز كاهش ي-3 – )Discriminant Analysis( آنالیز تشخيص ي-4 – )Cononical Corespondance Analaysis( آنالیز تطبيقي متعارفي-5 – 3 انواع روش هاي رج بندي )Undirect ordination( ب) رج بندي غیر مستقيم – )Weighted averaging( ميانگین گیري وزني-1 – )Polar ordination( رج بندي قطبي-2 – )Corespondance Analaysis( آنالیز تطبيقي-3 – )Detrended Corespondance Analaysis( آنالیز تطبيقي قوس گیري شده-4 – )MS( مقياس بندي چند بعدي-5 – )Non-Metrice Multidimentional scaling( مقياس بندي غیر پارامتريک-6 – 4 دو موضوع مهم در انتخاب آزمون رج بندي این است که 5 تجزيه مولفه هاي اصلي با استفاده از Pc-ord ورود داده ها براي ساخت ماتريس داده ها بايد تعداد رديف ها (واحدهاي نمونه برداري) و ستون ها(تعداد گونه ها) و نوع داده هايي ورودي مشخص باشد .اگر نمونه برداري از يک متغیر کمي باشد عالمت Qو اگر متغیرهاي کيفي يا رتبه اي باشد عالمت Cاستفاده مي شود). 6 تجزيه مولفه هاي اصلي با استفاده از Pc-ord براي انجام تجزيه مولفه هاي اصلي از داده هاي موجود در فولدر Exerciseپوشه Soil factor استفاده نماييد .ماتريس داده هاي خام پس از ساخته شدن در اکسل با فرمت ) WK 1)1-2-3ذخیره شده و سپس فايل اصلي را در اکسل بسته و مراحل زير را براي باز نمودن فايل مورد نظر انجام مي دهيم. 7 تجزيه مولفه هاي اصلي با استفاده از Pc-ord ورود داده ها 8 File/ open/ Main matrix تجزيه مولفه هاي اصلي با استفاده از Pc-ord Ordination/ PCA 9 خروجي تحليل RESULT-RESULT.TXT :PCA مکان واحدهاي نمونه برداري بر روي محورها جدول ارزش هاي ويژه 10 خروجي تحليل RESULT-RESULT.TXT :PCA جدول بردارهاي ويژه برداره اااي وي ااژه ارتب اااغ ه اار ک اادام از متغیره ااا را ب ااا محوره اااي اس ااتخراجي نم ااا ش ميدهن ااد .متغی ااري ک ااه بزرگت اارين ارزش وي ااژه را داردباادون عالماات ممناات و منفااي بااه عنااوان مهمتاارين متغیااري کااه بوشااترين همنسااتگي را بااا محااور اول دارد شااناخته موشااود و بااه همین ترتوب متغیرهاي بعدي مشخص موشوند 11 رسم دياگرام دوبعدي تجزيه مولفه هاي اصلي ()PCA Graph/ graph Ordination 12 رسم دياگرام دوبعدي تجزيه مولفه هاي اصلي ()PCA Graph/ simple scatter plot گونه ها و واحدهاي نمونه برداري با توجه به خصوصياتي که دارند مکان خاص ي را در آن به خود اختصاص مي دهند .واحدهاي نمونه برداري نزديک هر محور تحت تاثیر آن محور اند .واحدهاي نزديک هم از لحاظ ترکيب گونه اي شباهت بوشتري دارند. رطوبت،EC ،نيتروژن ،رس ocو om 13 14 15 آنالیز تطبيقي با استفاده از Pc-ord ورود داده ها باراي انجاام آناالیز تطبيقاي از داده هااي موجاود در فولادر Exerciseپوشاه چاراي حيواناات اساتفاده نمايياد .ايان داده ها مربوغ به مطالعه تااثیر چاراي حيواناات بار ترکياب گيااهي باوده کاه 30پاالت اول آن مرباوغ باه نموناه بارداري از منطقه قرق 30پالت دوم مربوغ به منطقه چرا شده مي باشاد .فايال را در محايط Pc-ordبااز نماوده و ساپس مراحل زير را انجام مي دهيم. Ordination/RA 16 آنالیز تطبيقي با استفاده از Pc-ord سوال مي کندآيا به گونه هاي نادر وزن کمتري داده شود؟ در خروجي واريانس کل موجود داده ها و انحراف هر تکرار از تکرار قبلي خود ( ) residualارزش ويژه هر محور و مکان گونه ها و واحدهاي نمونه برداري نما ش داده شده است. خروجي آنالیز تطبيقي 17 آنالیز تطبيقي با استفاده از Pc-ord خروجي آنالیز تطبيقي استفاده از بارهاي پالتها يا گونه ها براي بيان اختالفات با ااراي آزما ااون اينکا ااه چ ا ارا روي ترکيااب گياااهي اثرگاادار بااوده يااا ن ا ا ا ا ا ا ااه م ا ا ا ا ا ا ااي ت ا ا ا ا ا ا ااوان آزم ا ا ا ا ا ا ااون tsudentرا روي بارها ا ا ا ا اااي پالتها ا ا ا ا ااا ي محا ا ا ا ا ااور اول و دوم انجام داد. 18 چرا قرق رسم دياگرام دوبعدي رج بندي آنالیز تطبيقي پالتهاي قرق پالتهاي چرا شده 19 20 آنالیز تطبيقي قوس گیر شده با استفاده از Pc-ord )Ordination/DCA)DECORNA سوال مي کنه براي انجام آزمون آياا باه گوناه هااي ناادر وزن کمتاري باده يا خیر؟ همچنین مقياس بندي دوباره محورها براي حدف اثار کشايدگي ،آس ااتانه اتم ااام مي ااانگین گی ااري وزن ااي ،تع ااداد قطع ااات ب ااراي ح اادف اث ار قوس را سوال مي کند. 21 رسم دياگرام دوبعدي رج بندي آنالیز تطبيقي قوس گیر شده دياگرام مانند روش آنالیز تطبيقي بوده و تنها اثر قوس ،فشردگي حدف شده و مکان واحدهاي نمونه برداري تغيیر مي نمايد 22 رسم دياگرام دوبعدي رج بندي آنالیز تطبيقي قوس گیر شده هم گونه ها و هم واحدهاي نمونه برداري را مي توان نشان داد .گونه هايي که در فواصل نزديکاي اناد در واحادهاي يکسااني حضاور دارندو هر چه دورترباشند از لحاظ خصوصوت اکولوزيک متفاوتترهستند 23 24 تحليل تطبيقي متعارفي با استفاده از Pc-ord ورود داده ها براي انجام دادن تحليل تطبيقي متعارفي از داده هاي موج ااود در فول اادر spider Exerciseپوش ااه ه اااي Environment-و Spider- spiderرا استفاده نماييد. دو ماااتريس خااام بااراي انجااام دادن اياان روش مااورد نياااز اساات :ماااتريس واحدنمونااه باارداري در گونااه و ماااتريس واحد نمونه برداري در متغیرهاي محيطي. دو فايا ا اال را در مح ا ا اايط Pc-ordبا ا اااز نم ا ا ااوده س ا ا ااپس مراحل زير را انجام مي دهيم. 25 Main matris: spider-spider Second matris: Environment- spider تحليل تطبيقي متعارفي با استفاده از Pc-ord -1کاااربر در اياان قساامت نااوع اسااتاندارد نمااودن را ک اه Ordination/ CCA شااامل مرکزياات دادن بااا واريااانس واحااد و روش هياال است را انتخاب مي کند -2چگااونگي مقياااس بناادي بارهاااي اسااتخراج شااده را مشخص مي کند -3سااوال مااي کنااد کااه باراي نمااا ش دياااگرام خروجااي 2 بارهاااي واحاادهاي نمونااه باارداري باار اساااس ميااانگین گیااري وزنااي (wa )from speciesيااا باار 3 اسا ا ا ا ا ا اااس ترکيا ا ا ا ا ا ااب خطا ا ا ا ا ا ااي متغیرها ا ا ا ا ا اااي محيطا ا ا ا ا ا ااي factorl of )lc ( combination 4 استخراج شود. -4لوس اات همنس ااتگي ب ااین متغیره اااي محيط ااي کا اه در ماتريس دوم هساتندو ايان کاه آياا آزماون مونات کاارلو انجام شود؟ -5.فرضيات آزمون مونت کارلو 5 آنالیز تطبيقي متعارفي :خروجي ها و تفسیرها با انتخاب گزينه ها خروجي نما ش داده موشوددر خروجي عالوه بر مکان پالتها بر روي محورها ماتريس همنستگي نما ش داده مي شود. ماتريس همنستگي بین متغیرهاي محيطي :نشان دهنده همنستگي بین متغیرهاي محيطي در نظر گرفته شده مي باشد. ماتريس همنستگي بین متغیرهاي محيطي ماتريس همنستگي بین متغیرهاي محيطي که عمل نسبي سازي روي آن انجام شده 27 آنالیز تطبيقي متعارفي :خروجي ها و تفسیرها گزارش ي از تکرارو تعداد مناسب براي اشتقاق هر محور :براي اشتقاق هر محور چندين تکرار انجام شده .معيار توقف در تکرار رسيدن به ارزش تحمل ( )Toleranceمي باشد که با رسيدن به عدد 0.100000E- 12آنالیز براي استخراج آن محور متوقف مي شود. با 20تکرار ميانگین گیري وزني انحرافات به آستانه مورد نظر رسيده گزارش انحرافات هر تکرار ميانگین گیري از تکرار قبلي .اين نتايج براي محور اول نما ش داده شده است. 28 آنالیز تطبيقي متعارفي خروجي ها و تفسیرها هر چه ارزش ويژه بوشتر باشد نشانه استخراج محورهايي است که با فاکتورهاي محيطي در ارتباغ بوشتري هستند .در ممال باال محور اول و دوم به ترتوب 44و 18درصد تغيیرات و در مجوع 62درصد تغيیرات موجود در داده ها را توجيه ميکنند که براي داده هاي محيطي رقم مناسبي است. 29 30 31 آنالیز تطبيقي متعارفي خروجي ها و تفسیرها آزمون مونت کارلو: -1آزمون تعداد محورهايي که بايد براي آزمون نتايج استفاده نمود -2آيا ارتباغ معني داري بین متغیرهاي محيطي و محورها وجود دارد 32 نما ش دياگرام دوبعدي Graph/ Graph ordination JOIN PLOT انتخاب 33 دياگرام دوبعدي بردارها نمايانگرمتغیرهاي محيطي مي باشد که بزرگي (بزرگي تاثیر متغیر محيطي)و جهت آنها نمايانگرچگونگي تاثیر آنها بر گونه ها و واحدهاي نمونه برداري (ارتباغ ممنت و منفي) مي باشد .زیستگاههای سمت چپ محور شرایط محیطی یکسان دارند .همین تفسیر در مورد بقیه زیستگاههای نزدیک هم صحیح است .متغیرهای محیطی خاک لخت ،توده پوشش گیاهی و انعکاس نور با محور اول رابطه معکوس دارنددر نتیجه زیستگاههایی که در مسیر بردار آنها قرار دارند تحت تاثیر این عواملند 34 تعیین عوامل اکولوژیک موثر در رویشگاه های علف گندمی کرکدار با استفاده ا آنالیز چندمتغیره در غرب اصفهان (علی اکبری و همکاران) باار طبااا نمااودار چهارعاماال اساایدیته ،رس ،عمااا خاااک و شاان و دو عامال اقلیمای بااالترین درجاه حارارت ساالیانه ()Amax T و پ ااایین ت اارین درج ااه حا ارارت س ااالیانهو ی ااک عم ااال فیزیوگرافی ااک ش ااهب مهمت اارین عوام اال در رش ااد و اس ااتقرار گون ااه عل ااف گن اادمی اساات .رویشااگاه ایاان گونااه دارای بافاات متوسااط تااا عمیااا و ت اا حدی حاصخیز در تابستان به نسنت گرم است. 35 36 محققی جهت بررس ی تاثیر خصوصیات فیزیکوشیمیایی خاک بر پراکنش گونههای گیاهی از روش RDAاستفاده نمود (کمالی و همکاران.)1391 ، فلشهای قرمز رنگ عامل محیطی و فلشهاای مشاکی گوناههاای گیا اااهی ما اایباشا ااند .شا ااکل نشا ااان دهنا ااده ایا اان مطلا ااب اسا اات کا ااه گونااههااای گیاااهی ق ارار گرفتااه دراط اراف فلااش ECتحاات تاااثیر ایان پاارامتر مایباشاند .یعنای باا افازایش ECپاراکنش گوناههاای موجااود افازایش مااییابااد ،ایاان گونااههااا همنسااتگی باااال و ممبتاای بااا ECدارند .گوناههاای موجاود در نایمصافحه مقابال همنساتگی باااال ولاای منفاای بااا ECدارنااد ،یعناای بااا اف ازایش ECایاان گونااههااا کاااهش مااییابنااد و بااالعکس .همچنااین گونااههااای موج اود در ای اان مح ااور ب ااا ک ااربن خ اااک( )Cرابط ااه ب اااالیی دارن ااد .پ اراکنش گون ا ااهه ا ااای نزدی ا ااک ب ا ااه مح ا ااور ی ا ااک تح ا اات ت ا اااثیر ازت( )Nو وزن مخصااوص ر اااهری خاااک( )Wهس ااتند یعناای ب ااا اف ازایش ای اان دو عامل گیاهان موجود افزایش مییابد. 37 نتیجه گیری : آنالیزهای کمی روابط اکولوژیکی بین پوشش گیاهی و عوامل محیطی یاک وسایله ضاروری در تحقیقاات اکولاوژی پوشاش گیااهی است و برای بهش از یک قرن ،اکولوژیسات هاا بارای تعیاین فاکتورهاایی کاه توزیاع گوناه هاای گیااهی و تغییارات در ترکیاب پوشاش گیاهی را کنترل کند ،در تالش بوده اند .تغییرات آب و هوایی مختلف برای شرح توزیع گیاهاان در اوایال قارن 19شناساایی شاد و همچنین اقلیم در ترکیب با دیگار فاکتورهاای محیطای بارای توضایح الگوهاای پاراکنش پوشاش گیااهی در سرتاسار جهاان اساتفاده شدند. روش هاای رج بنادي بار مبناای تحليال گرادياان ) (Gradient analysisتوساعه يافتاه اناد.رج بنادي جواماع ،يكاي از بخاش هااي اكولاوژي آمااري بسيارتوساعه يافتاه اسات .رج بنادي در دساتگاه مختصاات ،نقااغ نزدياك باه هام نسانت باه نقاااغ دور از هم شباهت بوشتري در واكنش به شرايط محيطي نشان می دهند .در واقع اصلي ترين هدف رج بندي خالصاه ساازي داده هاا اساات كااه در واقااع بااا فشاارده و خالصااه كااردن مجموعااه انبااوه داده هااا شااناخت روابااط اكولوژيااك مقاادور مااي گااردد .رج بناادي در نهايت كوشش ي براي بررس ي روابط بین توزيع گونه ها و توزيع عوامل محيطي و گراديان هاي مربوطه ميباشد 38 با تشکر از توجه شما 39