多變量分析在海洋環(huán)境底棲動(dòng)物生態(tài)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理中的研究與應(yīng)用.pdf

1、摘要海洋底棲動(dòng)物活動(dòng)性小、地區(qū)性強(qiáng)，可以較好地反映水質(zhì)和底質(zhì)的污染狀況，在海洋污染生物學(xué)指標(biāo)中具有特別重要的意義。由于生物的適應(yīng)性和生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和復(fù)雜性，底棲生物學(xué)研究者引入一些數(shù)學(xué)公式和統(tǒng)計(jì)分析圖形，以期把污染引起的復(fù)雜的群落結(jié)構(gòu)變化用簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)公式和統(tǒng)計(jì)分析圖形表達(dá)出來(lái)。但是當(dāng)我們用不同的方法處理得到的生態(tài)數(shù)據(jù)時(shí)，得到的結(jié)果可能差別很大，這直接影響著我們對(duì)現(xiàn)實(shí)生態(tài)意義的解釋和對(duì)海洋環(huán)境質(zhì)量的評(píng)價(jià)。多變量分析方法能有效地處理生態(tài)監(jiān)

2、測(cè)中多屬性的生態(tài)數(shù)據(jù)戶(hù)一本論文以2000年春季在深圳灣調(diào)查得到的底棲動(dòng)物群落物種豐度數(shù)據(jù)和四種環(huán)境因子數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，針對(duì)目前一些重要的多變量分析方法進(jìn)行了分析和比較，并構(gòu)思一套適合底棲動(dòng)物生態(tài)數(shù)據(jù)處理的多變量分析方法流程，最后將理論研究結(jié)果應(yīng)用于探索引起深圳灣福田潮間帶底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)組成時(shí)空變化的原因?？偟膩?lái)講，本論文主要取得了如下一些研究結(jié)果:第一，MDS排序分析能反映不同群落結(jié)構(gòu)間連續(xù)梯度的變化關(guān)系，即使吻合度一般，其整體效果也比等

3、級(jí)聚類(lèi)分析優(yōu)越，但等級(jí)聚類(lèi)分析的結(jié)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(dòng)物群落結(jié)構(gòu)時(shí)空差異(結(jié)果表明(1)2000年春季深圳灣底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)組成在深圳福FB一側(cè)與香港米埔一側(cè)并沒(méi)有明顯的差異，而是沿灣外向?yàn)硟?nèi)呈現(xiàn)連續(xù)的梯度變化(2)在深圳福田一側(cè)的C斷面的底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)與AB斷面有明顯的差別，2000年夏季在C斷面沒(méi)有采到任何底棲動(dòng)物，表明C斷面已經(jīng)遭受了嚴(yán)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(dòng)物群落結(jié)構(gòu)組成時(shí)空差異的兩個(gè)最重要的因素。、第二，在運(yùn)用多變量分析方法探索環(huán)境因子與群落結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系時(shí)，如果多個(gè)環(huán)境變量間存在共線(xiàn)性問(wèn)題，那么應(yīng)預(yù)先消除這種共線(xiàn)性現(xiàn)象，方法是用這些共線(xiàn)性變量的線(xiàn)性組合來(lái)代替這些共線(xiàn)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(guān)分析(CCA)，比以等級(jí)聚類(lèi)分析分組結(jié)果為基礎(chǔ)的判別分析更能客觀地揭示環(huán)境因子與生物群落結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系。

5、(多變量分析結(jié)果表明深圳灣環(huán)境因子重金屬(鉛、福、鋅、銅、鉻)、有機(jī)質(zhì)、鹽度、底質(zhì)粒徑組成(粉砂和粘土)與深圳灣底棲動(dòng)物群落結(jié)構(gòu)組成的空間變化關(guān)系并不明顯。)第四，本論文設(shè)計(jì)了一個(gè)用來(lái)計(jì)算BrayCurtis非相似性系數(shù)的軟件BCD可以直接從其它通用分析軟件的數(shù)據(jù)接口讀入該軟件的計(jì)算結(jié)果到這些統(tǒng)計(jì)軟件的數(shù)據(jù)窗口中，以進(jìn)行一些多變量統(tǒng)計(jì)分析。l第五，本論文理論上最重要的貢獻(xiàn)是構(gòu)造了一套基本適于生態(tài)數(shù)據(jù)處理的多變量分析技術(shù)流程，盡管該流程還

6、不完善。、、關(guān)鍵詞:多變量分析深圳灣群落結(jié)構(gòu):環(huán)境因子continuumgeneratedfromMDSordinationasthenewbiologicalvariablescanindicatestherelationshipbetweenenvironmentalfactorsandcommunitystructuremoreobjectivelythandiscriminantanalysiswhichbasedonthegr

7、oupingresultsofhierarchicalclusteranalysis.Theresultsofmultivariateanalysisshowedthattherewasnoobviousrelationshipbetweenbenthiccommunitystructureandenvironmentalfactorswhichincludedheavymetals(PbCdZnCuandCr)organicmater

8、salinityandsedimentparticlesizes(finesandandclay)inShenzhenBay.FourthlysoftwarenamedBCDhasbeendesignedinthispapertocomputedBrayCurtisdissimilarities.TheresultsofBCDsoftwarecanbewritentothedatawindowsofothergeneralstatist

9、icanalysissoftwarefromtheirdataconnector.Fifthlythemostimportantcontributionofthispaperisthatasetoftechnicalprocedureofmultivariateanalysishasbeendesignedwhichisfitfordealingwithecologicaldataindespiteofitsimperfection.K