CANOCO之CCA排序(中文完整版)

1、Canoco for Windows 4.5之CCA排序以下為軟件使用的詳細(xì)步驟，具體探討如何使用Canoco for Windows 4.5軟件包完成Canonical Correspondence Analysis (CCA) 分析，軟件包的大部分程序都將在步驟中涉及，鑒于分析中所采用的公用數(shù)據(jù)集，大家可以基于Canoco測(cè)試版重做這些分析。 (提醒： Canoco測(cè)試版默認(rèn)安裝路徑為C:Canoco，如果您在別的地方重新安裝，請(qǐng)恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整文件夾路徑。) 步驟共劃分為四個(gè)過程: 借助WCanolmp導(dǎo)入電子表數(shù)據(jù)借助Canoco for Windows進(jìn)行CCA排序借助CanoDraw畫出

2、排序圖修正CanoDraw 排序圖一、借助WCanoImp導(dǎo)入電子表數(shù)據(jù)1.打開路徑C:CanocoSamplesdune_env.xls中的Excel文件，當(dāng)然也可以使用其他可讀形式。在Excel表中，要選擇整個(gè)矩形區(qū)域的數(shù)據(jù)，包括第一行（含變量名稱）和第一列（含樣本名稱），然后復(fù)制數(shù)據(jù)到剪貼板（也可使用Excel中的EditCopy菜單命令），之后，從快捷菜單中打開Canoco for Windows的子菜單WCanoImp（見圖1）。圖1 從快捷菜單中打開WCanoImp2.此時(shí)，WCanoImp程序已經(jīng)開始運(yùn)行，這里我們選擇保存數(shù)據(jù)為Condensed格式（如果數(shù)據(jù)包括很多0值的話，而

3、且這對(duì)于物種數(shù)據(jù)還很常見，那么濃縮格式可以節(jié)省文件空間）。核對(duì)以下選項(xiàng)后，就可以點(diǎn)擊保存按鈕了（見圖2）。圖2 WcanoImp的文件保存3.此時(shí)出現(xiàn)一個(gè)文件選擇框，選擇文件路徑為C:CanocoSamples，同時(shí)輸入文件名 duneenv2.dta，此時(shí)不要輸入duneenv.dta，因?yàn)檫@個(gè)文件已經(jīng)存在，如果你保存的話將會(huì)覆蓋（當(dāng)然前提需要你的確認(rèn)），之后，點(diǎn)擊“Save”按鈕。4.之后彈出一個(gè)小型窗口，可以輸入一段描述性的文字（最多80 字節(jié)），此時(shí)由WCanoImp生成的一段文字被突出顯示（藍(lán)色陰影），可以默認(rèn)，也可以通過輸入文字直接替換。然后點(diǎn)擊“OK”按鈕，有提示框提醒“你的文件

4、成功創(chuàng)建”，最后再次點(diǎn)擊“OK”按鈕后，又回到WCanoImp窗口，可以關(guān)閉。二、借助Canoco for Windows進(jìn)行CCA排序1.從快捷菜單中打開Canoco for Windows的子菜單（見數(shù)據(jù)導(dǎo)入第1個(gè)步驟），此時(shí)選擇Canoco for Windows項(xiàng)，打開的時(shí)候會(huì)有日期提醒（已轉(zhuǎn)換系統(tǒng)日期的除外），關(guān)閉后繼續(xù)。此時(shí)，Canoco for Windows的工作區(qū)還是空的，在開始分析之前，我們必須創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目，如可以通過工具欄上的“New project”快捷鍵創(chuàng)建（圖3）。圖3 Canoco for Windows新項(xiàng)目的創(chuàng)建2.點(diǎn)擊“New project”按鈕之后，

5、會(huì)出現(xiàn)新的項(xiàng)目窗口（Project View）和登錄窗口（Log View），同時(shí)項(xiàng)目建立向?qū)б矔?huì)自動(dòng)啟動(dòng)（以下主要是對(duì)各向?qū)ы撁娴恼f明）。CCA試圖通過環(huán)境數(shù)據(jù)解釋物種關(guān)系，如果我們想同時(shí)分析物種數(shù)據(jù)（主數(shù)據(jù)）、環(huán)境數(shù)據(jù)（從數(shù)據(jù)）以及相應(yīng)的梯度關(guān)系，則必須首先選擇第一個(gè)向?qū)ы摰膹?fù)選框（圖4），確認(rèn)后點(diǎn)擊向?qū)ы撓路降摹癗ext”按鈕。圖4 數(shù)據(jù)關(guān)系的選擇3.下一頁，主要是選擇2個(gè)文件作為排序結(jié)果的儲(chǔ)存部分（Canoco結(jié)果文件）。但由于前一頁的選擇，所以兩個(gè)選項(xiàng)（協(xié)變量和補(bǔ)充性環(huán)境變量）是非激活的。此時(shí)，你可以直接在默認(rèn)路徑中輸入文件名，也可以使用“Browse”按鈕去查詢數(shù)據(jù)文件所在（圖5）

6、，原則上應(yīng)該按照下圖填寫路徑，除非你的Canoco安裝目錄不在C:Canoco。圖5 數(shù)據(jù)文件的選擇4.點(diǎn)擊“Next”按鈕后，向?qū)ы摮霈F(xiàn)了分析方法的選擇，這里選擇CCA，當(dāng)然你也可以嘗試單擊向?qū)ы撚疑戏降摹?？”按鈕，點(diǎn)擊后你的鼠標(biāo)變成一個(gè)問號(hào)標(biāo)志，放到任何一個(gè)標(biāo)簽上面都可以得到具體信息，如想獲得整個(gè)向?qū)ы摰恼f明，則可以點(diǎn)擊向?qū)ы摰撞康摹癏elp”按鈕。5.下一頁，需要選擇分類排序的比例，此時(shí)保持默認(rèn)值，如想更清楚了解這一選擇，你也可以嘗試閱讀“Help”文本。6.繼續(xù)下一頁，給我們提供物種數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的幾種方法，對(duì)于我們的數(shù)據(jù)，物種數(shù)值大體處于對(duì)數(shù)比例，因此我們保持默認(rèn)的“不轉(zhuǎn)換”，繼續(xù)點(diǎn)擊“N

7、ext”。7.這一頁 “數(shù)據(jù)編輯選擇” （圖6）是數(shù)據(jù)分析的核心部分，通過選擇特定的復(fù)選框，你可以通過分析移除某些樣本、物種或是環(huán)境變量，改變它們的比重或是讓它們作為補(bǔ)充成分。此外，你也可以通過Define Interactions（原始環(huán)境變量的動(dòng)力和產(chǎn)量）擴(kuò)展解釋變量。但在步驟中，為盡量保證我們的展示簡(jiǎn)單，我們沒有選擇任何一個(gè)復(fù)選框且忽略了大部分的向?qū)ы撜f明。圖6 數(shù)據(jù)編輯選擇8.下一頁允許進(jìn)行環(huán)境變量的預(yù)選，除了手動(dòng)預(yù)選之外，也可以借助CANOCO 3.x的自動(dòng)預(yù)選，它可以為個(gè)體解釋變量的微量和受制約的影響提供快速的概括（見 The Package: The Canoco for Win

8、dows module）。在此時(shí)說明中，我們依然保持默認(rèn)狀態(tài)（即使不采用預(yù)選），繼續(xù)點(diǎn)擊“下一步”。9.下一頁“Global Permutation Test”主要涉及蒙特卡洛置換檢驗(yàn)，我們將為之展示Canoco for Windows最簡(jiǎn)單的置換檢驗(yàn)。首先選擇左邊頁的最后一個(gè)選項(xiàng)“Both above tests”，同時(shí)讓排列數(shù)和排列類型選擇保持默認(rèn)狀態(tài)（圖7）。圖7 Global Permutation Test10.下一頁，繼續(xù)保持默認(rèn)設(shè)置。當(dāng)然也可以采取違背最簡(jiǎn)排序方法（自由排列），如通過協(xié)變量分析，確定已有樣本/實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的程序結(jié)構(gòu)，因此那些來自不同結(jié)構(gòu)的樣本并沒有在排列中轉(zhuǎn)換，可見T

9、he Package: The Canoco for Windows module以獲取更多信息。 11.最終頁終于出現(xiàn)了，這里友情提醒，此時(shí)你或許需要回頭檢查下當(dāng)初的選擇并按照要求進(jìn)行修正，當(dāng)然也可以在排序分析完成后檢查，最后能重復(fù)和提高已有分析結(jié)果，如果確定的話，點(diǎn)擊“Finish”按鈕。12.這樣，一個(gè)標(biāo)題為“Canoco Project”的文件保存對(duì)話框出現(xiàn)了，需要你輸入一個(gè)名字并保存，比如我們把文件tutorial.con保存路徑為C:CanocoSamples（圖8）。 圖8 con文件的保存13.點(diǎn)擊“OK”按鈕之后，已有項(xiàng)目得以保存，界面又回歸到Canoco for Windo

10、ws 工作區(qū)，同時(shí)項(xiàng)目窗口被突出顯示，而登錄窗口成為背景（圖9）。14.點(diǎn)擊項(xiàng)目窗口中的“Analyze”按鈕，計(jì)算過程（包括蒙特卡洛排序）呈現(xiàn)在彈出（pop-up）窗口，在這個(gè)窗口消失之后，你又將回到Canoco for Windows工作區(qū)，此時(shí)登錄窗口填滿了分析的主要結(jié)果。若想檢查排序結(jié)果，可通過點(diǎn)擊窗口查看，當(dāng)然也可以點(diǎn)擊F3或點(diǎn)擊轉(zhuǎn)換工具欄按鈕。圖14 Canoco for Windows主界面15.在登錄窗口，你可以看到蒙特卡洛排序檢驗(yàn)、排序總體情況以及一些附加信息，這些信息在Canoco for Windows中有細(xì)致展示（圖15），也可借助右手邊的“scrollbar”收起登錄

11、窗口。 圖15 登錄窗口的詳細(xì)信息三、借助CanoDraw畫出排序圖1.有兩種方法打開CanoDraw，一是從快捷菜單中打開Canoco for Windows的子菜單（見數(shù)據(jù)導(dǎo)入第1個(gè)步驟），此時(shí)選擇CanoDraw項(xiàng)；二是在項(xiàng)目窗口執(zhí)行“ProjectCanoDraw”命令。剛開始的時(shí)候，CanoDraw for Windows基于現(xiàn)有的活動(dòng)項(xiàng)目（.con file）、排序結(jié)果和輸入數(shù)據(jù)文件創(chuàng)建了一個(gè)新的項(xiàng)目，此時(shí)需確認(rèn)項(xiàng)目名稱（和Canoco project一樣，但以cdw作為擴(kuò)展名），點(diǎn)擊“保存”按鈕，然后從ProjectNominal variables子菜單中選擇環(huán)境變量，同時(shí)選擇

12、SF, BF, HF, NM 變量（圖16）2.為創(chuàng)建圖表，從CreateBiplots and Joint Plots子菜單中選擇“Species and env.variables”項(xiàng)（圖17），最終生成排序圖。用“File”子菜單中的“Save”命令保存，并給與命名，當(dāng)然，在本文的后一部分，將主要介紹如何修正排序圖。圖16 CanoDraw中的變量選擇圖17 排序圖的生成四、修正CanoDraw 排序圖1.原則上，對(duì)排序圖的修正，可以通過選擇圖表的不同部分（如符號(hào)、標(biāo)簽、線條、箭頭）來完成。但是在很多分析中，因?yàn)榕判驁D初次建立時(shí)的選擇是比較恰當(dāng)?shù)?，所以?duì)圖表的修正往往事倍功半。2.如果想

13、修正的話，可通過使用“View”菜單中的“Visual Attributes”命令。選擇后，會(huì)彈出如下會(huì)話框，首先應(yīng)選擇菜單左邊的圖表類型，然后嘗試改變初始圖表分布（圖18）。 圖18 CanoDraw圖形修正菜單3.以上的修訂命令適用很廣泛，基本可適用于所有基于Canoco分析所創(chuàng)建的CanoDraw項(xiàng)目，但還有一些特別的設(shè)置方法，如“ProjectSettings”命令，通過此方法，你可以選擇個(gè)體是否貼上標(biāo)簽，一個(gè)圖表究竟建立怎樣的屬性等等（圖19）。圖19 Project Settings 具體分布4.為表明圖表中物種間差異，我們不妨來改變物種標(biāo)簽的顏色，既然物種的特征符號(hào)為藍(lán)色，那么我

14、們不妨讓它們的標(biāo)簽亦為藍(lán)色，而原始標(biāo)簽?zāi)J(rèn)為黑色。通過左鍵點(diǎn)擊其中一個(gè)物種的標(biāo)簽，一個(gè)紅色框就出現(xiàn)在標(biāo)簽的周圍，把鼠標(biāo)放在這個(gè)框內(nèi)并點(diǎn)擊右鍵，一個(gè)系列菜單就出現(xiàn)了（圖20）。圖20 圖形修正的右鍵菜單5.從這些菜單中，選擇第一個(gè)“Select Suchlike”命令，這樣CanoDraw就選擇了該物種所有剩下部分的標(biāo)簽，因?yàn)樗鼈儾捎玫氖峭瑯哟笮『托吞?hào)的字體，如果你想選擇圖中的所有物種而無視它們的差異，那么可以選擇菜單中第二個(gè)“Select Similar”命令。6.現(xiàn)在點(diǎn)擊F5（或者選擇ViewProperties Sheet命令），然后會(huì)出現(xiàn)下圖所示對(duì)話框（圖21）。 圖21 標(biāo)簽色彩修改（

15、屬性）對(duì)話框（一）7.這是CanoDraw圖表修正的核心，允許你改變一個(gè)或多個(gè)選擇對(duì)象的屬性，之前所有關(guān)于圖表的屬性選項(xiàng)此時(shí)都處于激活狀態(tài)，舉例來說，在我們的分析中，Color、line、Fill和Font頁就是激活的，但Symbol頁因?yàn)閷?duì)標(biāo)簽沒有意義而沒有被激活。此時(shí)我們選擇顏色頁的藍(lán)色按鈕，然后點(diǎn)擊“Apply”（見上圖）。8.請(qǐng)注意，在改變圖表的選擇或轉(zhuǎn)換到另外CanoDraw 項(xiàng)目時(shí)，你沒有必要關(guān)掉這個(gè)屬性表，你可以簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換邊上的窗口，還可在CanoDraw窗口內(nèi)點(diǎn)擊某些部位，比如你可以點(diǎn)擊物種Symbol并通過“Select Suchlike”命令再一次選擇它們，點(diǎn)回屬性表并選擇

16、Symbol頁，此時(shí)Symbol頁就是激活的。再比如，此時(shí)你可以改變symbol type從“Up-triangle”到“Star”，同時(shí)增加特征值到0.015等等（圖22）。圖22標(biāo)簽色彩修改（屬性）對(duì)話框（二）9.在我們的圖表中，很多物種的標(biāo)簽在某些地方存在重疊，我們可以重新調(diào)整它們的位置從而讓它們可讀，但同時(shí)要保證它們symbols的正確性。為達(dá)到這個(gè)效果，我們首先用“ViewZoom”的命令放大圖形的比例，一般放大100%是最合適的，但具體多少取決于你屏幕分辨率，此時(shí)你應(yīng)該可以看到圖標(biāo)左上角部分，如圖23所示。圖23 圖表放大后示意圖10.通過點(diǎn)擊非疊加部分（屏幕上的“odo”），選擇如圖的“Ant odo”標(biāo)簽，把鼠標(biāo)定位在紅色框內(nèi)，左鍵點(diǎn)擊不放并拖拽，此時(shí)你會(huì)看到一個(gè)“幽靈