多變量分析在海洋環(huán)境底棲動物生態(tài)監(jiān)測數據處理中的研究與應用.pdf

1、摘要海洋底棲動物活動性小、地區(qū)性強，可以較好地反映水質和底質的污染狀況，在海洋污染生物學指標中具有特別重要的意義。由于生物的適應性和生態(tài)系統的多樣性和復雜性，底棲生物學研究者引入一些數學公式和統計分析圖形，以期把污染引起的復雜的群落結構變化用簡單的數學公式和統計分析圖形表達出來。但是當我們用不同的方法處理得到的生態(tài)數據時，得到的結果可能差別很大，這直接影響著我們對現實生態(tài)意義的解釋和對海洋環(huán)境質量的評價。多變量分析方法能有效地處理生態(tài)監(jiān)

2、測中多屬性的生態(tài)數據戶一本論文以2000年春季在深圳灣調查得到的底棲動物群落物種豐度數據和四種環(huán)境因子數據為基礎，針對目前一些重要的多變量分析方法進行了分析和比較，并構思一套適合底棲動物生態(tài)數據處理的多變量分析方法流程，最后將理論研究結果應用于探索引起深圳灣福田潮間帶底棲動物群落結構組成時空變化的原因?？偟膩碇v，本論文主要取得了如下一些研究結果:第一，MDS排序分析能反映不同群落結構間連續(xù)梯度的變化關系，即使吻合度一般，其整體效果也比等

3、級聚類分析優(yōu)越，但等級聚類分析的結果可作為MDS排序的參考。用這兩種多變量方法研究深圳灣底棲動物群落結構時空差異(結果表明(1)2000年春季深圳灣底棲動物群落結構組成在深圳福FB一側與香港米埔一側并沒有明顯的差異，而是沿灣外向灣內呈現連續(xù)的梯度變化(2)在深圳福田一側的C斷面的底棲動物群落結構與AB斷面有明顯的差別，2000年夏季在C斷面沒有采到任何底棲動物，表明C斷面已經遭受了嚴重的污染(3)季節(jié)和潮區(qū)是影響深圳灣AlA2A3B3站

4、位底棲動物群落結構組成時空差異的兩個最重要的因素。、第二，在運用多變量分析方法探索環(huán)境因子與群落結構之間的關系時，如果多個環(huán)境變量間存在共線性問題，那么應預先消除這種共線性現象，方法是用這些共線性變量的線性組合來代替這些共線性的變量，It用公式為:.”瓦立外六第三，以MDS排序分析生成的具有連續(xù)變化性的維度變量為新的生物變量的典型相關分析(CCA)，比以等級聚類分析分組結果為基礎的判別分析更能客觀地揭示環(huán)境因子與生物群落結構之間的關系。

5、(多變量分析結果表明深圳灣環(huán)境因子重金屬(鉛、福、鋅、銅、鉻)、有機質、鹽度、底質粒徑組成(粉砂和粘土)與深圳灣底棲動物群落結構組成的空間變化關系并不明顯。)第四，本論文設計了一個用來計算BrayCurtis非相似性系數的軟件BCD可以直接從其它通用分析軟件的數據接口讀入該軟件的計算結果到這些統計軟件的數據窗口中，以進行一些多變量統計分析。l第五，本論文理論上最重要的貢獻是構造了一套基本適于生態(tài)數據處理的多變量分析技術流程，盡管該流程還

6、不完善。、、關鍵詞:多變量分析深圳灣群落結構:環(huán)境因子continuumgeneratedfromMDSordinationasthenewbiologicalvariablescanindicatestherelationshipbetweenenvironmentalfactorsandcommunitystructuremoreobjectivelythandiscriminantanalysiswhichbasedonthegr

7、oupingresultsofhierarchicalclusteranalysis.Theresultsofmultivariateanalysisshowedthattherewasnoobviousrelationshipbetweenbenthiccommunitystructureandenvironmentalfactorswhichincludedheavymetals(PbCdZnCuandCr)organicmater

8、salinityandsedimentparticlesizes(finesandandclay)inShenzhenBay.FourthlysoftwarenamedBCDhasbeendesignedinthispapertocomputedBrayCurtisdissimilarities.TheresultsofBCDsoftwarecanbewritentothedatawindowsofothergeneralstatist

9、icanalysissoftwarefromtheirdataconnector.Fifthlythemostimportantcontributionofthispaperisthatasetoftechnicalprocedureofmultivariateanalysishasbeendesignedwhichisfitfordealingwithecologicaldataindespiteofitsimperfection.K