第三章基础分析方法ppt课件.ppt

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1、第三章基础分析方法数理统计在科学研究中的应用是非常广泛的，这里基础分析方法指的是在各学科领域较为通用的分析方法在生态学研究中也广泛使用，部分方法针对生态学某些特殊数据而改进，成为生态学的特有方法。生态关系本身是指植被与环境间相互作用的关系。在植物生态研究中，往往通过调查获得一组或多组植物种和群落的数据与一组或数组环境因子数据，通过基础分析方法就可以分析它们之间简单的生态关系。第一节样品分析一、频率分布二、两组样品的比较一、频率分布在生态学研究中，有时需要对同一指标取多个样品，来分析其变化规律以及生态因子对它的作用，这时就需要考虑它的频率分布。如：在一个群落中，记录了100

2、株某种灌木的高度；再比如在100个样方中记录某个种的个体数等等这些数据的频率分布可以反映种类的特点以及环境因素对它的影响。描述频率分布的方法描述频率分布可以用频率表或频率直方图，分布规律可以一目了然地看出来。87个样方中苔草多度的频率分布（直方图）多度：是指调查样地上群落内某种植物的个体数量。描述频率分布的统计学特征描述频率分布有几个重要的统计学特征：平均数、方差和标准差等。平均数就是所有样品的平均值。式中xi为第i个样品的值，n为样品的数量。频率分布的统计学特征方差和标准差都是反映样品变异程度大小的统计量方差等于式中xi为第i个样品的值，n为样品的数量。通俗点讲，就是和

3、中心偏离的程度！用来衡量一批数据的波动大小（即这批数据偏离平均数的大小）。在样本容量相同的情况下，方差越大，说明数据的波动越大，越不稳定描述频率分布的统计学特征标准差等于在比较方差大小时可以用方差系数二、两组样品的比较在生态学研究中，有时要对同一指标取两组数据以比较它们的差异如：在两个群落中调查记录同一种植物的高度在两个不同的地区各取数个样方调查某种植物的多度等。这时就需要比较它们的差异，并分析这种差异的生态意义。多度：是指调查样地上群落内某种植物的个体数量。比较两组样品差异的方法如下：1．平均数的t-检验2．Mann-WhiteyU-检验3．成对数据的t-检验1．平均

4、数的t-检验根据两组数据的方差差异是否显著，t值可采用不同方法计算第一种方法：当两组数据的方差差异不显著时，可近似认为两组数据方差相等时，t值等于平均数的t-检验就是计算两个平均数的t值分别为两组样品的平均值，分别为两组样品的数量，分别为两组数据的方差。当两组数据的方差不相等时，t值等于这里分别为两组样品的平均值，分别为两组样品的数量，分别为两组数据的方差。依t值可以查t-分布表检验差异的显著性。应用平均数的t-检验这种方法比较两组样品差异，应该注意：首先要知道两组数据的方差是否相等，这可以通过方差的F-检验而实现。分别计算两组样品的方差，并计算这里F为检验统计量，Sx2

5、与Sy2分别是两组样品x和y的方差。假设二方差差异显著。通过查F分布表得到显著性检验这里自由度，，nx和ny分别是两组样品的数量。下面是一个应用平均数的t-检验方法，比较两组样品差异例子：下表是在一灌丛群落的两个样地中测得的地面光照强度占旷地光强的百分数即透光率。看这两个群落的光照环境差异是否显著？编号样地1样地2编号样地1样地2154.737.51460.141.6243.545.61553.742.1356.233.41657.644.3463.146.71756.243.2554.842.81853.148.9654.343.61953.137.1755.748.2

6、2052.945.3851.244.52156.446.4956.6432261.247.11058.250.62357.344.31154.541.82458.443.71253.538.82550.340.41354.233.7灌丛群落两个样地灌丛群落的透光率（%）两个群落的光照环境差异显著上表是在一灌丛群落的两个样地中测得的地面光照强度占旷地光强的百分数(透光率）。看这两个群落的光照环境差异是否显著？分别计算它们的平均值及方差，先计算F值查F表知二者方差差异不显著，即可以认为它们的方差相等。可以用式计算t值，即查t值表知两个群落的光照环境差异显著。2．Mann-Wh

7、iteyU-检验对于相互独立的两组样品，可以用Mann-WhiteyU-检验，Mann-WhiteyU-检验相当于非参数的t-检验，它可以检验两组数量不等的数据。Mann-WhiteyU-检验方法：先将两组数据混在一起，按大小顺序将原始数据换成它们的秩，即它们的大小顺序号，两个相等的数据取平均数记它们的秩。计算U-值式中nx，ny分别为两组数据的数量，为x组数据的秩和，为y组数据的秩和。用Ux和Uy中较小的值查U值表以实现显著性检验。与其它检验不同的是这里U值越小，二者差异越显著。下表是一个高等植物物种丰富度的例子，在两个环境