利用Canoco5软件绘制漂亮的DCA/CCA图

作者：中国科学院天津工业生物技术研究所  王敬敬

Canoco是一套在生态学及几个相关领域内使用ordination methods来进行多变量统计分析的最常用程序包。Canoco常用的版本1998和2002(4.0和4.5)的文章在过去20年引用高达11,469次，历史上主要版本(前10篇文章)引用达21,700次。

Canoco 5是一套全新的，几乎完全重构的Canoco软件版本，在2012年10月发布。Canoco 5在Canoco 4.5基础上做了很多改进，并增加一些新的分析方法(比如PCNM)和完善了绘图功能。

本文以土壤理化因子和微生物物种数据为例，简要示范DCA的绘制流程。由于认识不深，不足、错误之处还望大家多提宝贵意见。

软件测试版安装包、安装说明和测试数据，后台回复”canoco5”获取。

准备物种和环境数据

物种数据(Phylum.xlsx)，门水平(任何层面读者任选，自行准备)，MT处理组3个重复，HY处理组3个重复

环境数据(SP.xlsx)，理化因子，MT处理3个重复，HY处理3个重复

点击“File”，选择“Import project”-“from excel …”弹出对话框。点击“Add files…”选择物种数据(phylum.xlsx)和环境数据(SP.xlsx)。

点击“Next”，出现新的对话框，将“Selected worksheets will define…project tables“中的数字改为2。

点击“Next”，出现新的对话框，在“Choose sheet with data”中选中物种数据，在“Table name”中输入命名(Microbe)。

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项。

点击“Next”，出现新的对话框，在“Choose sheet with data”中选中环境数据，在“Table name”中输入命名(Env)。

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项。

点击“Finish”，出现新的对话框，选择第三项“constrained ordination of species, with selection of environmental variables”

点击“Yes”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Finish”，出现新的对话框

点击“Yes”，出现新的对话框

点击“Yes”，出现新的对话框，连续点击“Include”按扭，直到出现“No more variable to improve the fit!”对话框。

点击“OK”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Finish”，等待几分钟后，出现结果，如下，方法为PCA，调整后的解释度为0.0%

可以点击窗口中央的“Details”查看详细信息，可以点击左侧“Copy”复制结果。

即Forward Selection Results下面窗口中显示的结果，复制内容如下，如粘贴到其它文本编辑器内Analysis 'Interactive-forward-selection', step 'Forward Selection'

Forward Selection Results:

Name    Explains %    Contribution %    pseudo-F    P    P(adj)

TN    55.7    55.7    5.0    0.004    0.014

Salt    21.5    21.5    2.8    0.146    0.511

TOC    16.9    16.9    5.7    0.074    0.259

pH    3.9    3.9    2.0    0.298    0.4592

SK    2.0    2.0    <0.1    1.    1.

根据前向选择的结果重分析

点击左下角的“New…”，出现对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，选择“Constrained (species ~ environmental variables)”

点击“Finish”，出现新的对话框，默认选项(此页可能没有，不用在意)

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项(此页可能没有，不用在意)

点击“Next”，出现新的对话框，根据前向选择的结果，去除环境因子，这里我们去除SN和SP，即之前分析结果中没有显示在表格中的环境因子。

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，选择“Summarize effects of expl.variables”

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Yes”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Next”，出现新的对话框，默认选项

点击“Finish”，等待几分钟后，出现结果，方法为PCA，调整解释方差为0.0%

根据Effects重分析

根据“Term Effects”，选择“TN TOC PH SALT”重新进行分析，方法如上，点击New…等，结果如下所示，方法为RDA，调整后的方差解释度为90.2%

TN对物种的影响具有显著性。TN对群落变异的解释度为55.7%，可以认为是驱动群落变异的主要因子。

点击“Graph1”，“Graph2”，会出现环境因子和物种，环境因子和样方的RDA图。

还可以点击“Graph”—“Triplots”—“with environmental variables”制作包含样方、物种和环境因子的三元图。可以点击工具栏按扭

进行颜色、形状、字体等的调整；可以点击

调整位置；可以点击

添加箭头；可以点击

添加标题；可以点击

添加直线。

参考文献

Introduction Canoco 5 for Canoco 4.x users, 2013, Cajo J.F. ter Braak and Petr Smilauer

Multivariate Analysis of Ecological Data using Canoco 5, 2014, Petr Šmilauer, Jan Lepš

基于 CANOCO 的生态学数据的多元统计分析, 2009，赖江山