2014年,Clark等人在文章 "More than the Sum of the Parts: Forest Climate Response from Joint Species Distribution Models" 中首次提出了联合物种分布模型(Joint Species Distribution Model,JSDM)。这一模型自问世后,迅速成为群落生态学领域的研究热点。相比传统的物种分布模型(Species Distribution Model,SDM),JSDM具备显著优势:传统SDM无法分析物种(或类群)间的相互作用(如竞争与共生),也无法充分利用现有的群落矩阵(如物种-地点矩阵、地点-环境矩阵、物种-系统发育矩阵以及物种-性状矩阵)对物种的空间格局进行综合分析。而JSDM通过整合物种丰度(Abundance)、环境协变量、物种性状、系统发育关系以及时空背景数据,能够实现生态学中的多变量分析,彻底改变了生态群落数据的分析和解释方式。
在联合物种分布模型中运用最广泛的就是物种群落分层模型(Hmsc)。关于物种群落分层模型(Hmsc)的教程主要有两个来源。一是Otso Ovaskainen团队(Gleb Tikhonov等人)于2021年2月在R官网上发布的物种群落分层模型(Hmsc)代码教程。笔者在阅读后深感启发,便将其翻译为中文,并命名为《联合物种分布模型R程序包Hmsc教程》,希望借此让更多人了解并掌握这一强大的模型工具。笔者翻译官网教程的初衷,是希望更多生态学研究者关注并使用这一模型解决实际问题。同时,本教程将免费开放,供感兴趣的同行参考学习。二是Otso Ovaskainen团队于2020年由剑桥出版社出版的专著 "Joint Species Distribution Modelling: With Applications in R",该书系统地讲解了联合物种分布模型的理论和应用,赖江山老师目前正带领笔者、王瑛、吴浩然、陈章敏、徐强翻译此书。关于JSDM书籍解读文章,大家可以关注“DE lab ECNU”公众号。在课程方面,大家可以参考笔者此前的报告《HelloBD》。
代码及全部《联合物种分布模型R程序包Hmsc教程》pdf教程:在“群落生态学”公众号聊天框回复“群落生态学”获取中文翻译教程及代码。
课程讲解PPT及讲义链接:《联合物种分布模型原理与实践》-报告资料共享(讲义)
视频讲解链接:https://space.bilibili.com/1979221372(HelloBD的B站空间:HelloBD40 - 群落生态学的联合建模-联合物种分布模型原理及实践)
笔者计划将此前翻译的物种群落分层模型(Hmsc)教程全文逐章推送。本教程为中英双语版,便于读者结合原文阅读,共包含五章。由于翻译工作主要在2021至2022年间完成,彼时笔者仍为硕士阶段,因此难免有不足之处,敬请各位批评指正。
本节为《联合物种分布模型R程序包Hmsc教程》第四章内容,本章介绍了如何使用 HMSC-R 3.0 构建空间显式模型,主要应用于多物种群落数据的分析。通过生成包含环境预测因子的模拟数据,展示了如何将空间结构纳入模型以捕捉物种间的空间依赖性。章节中详细讲解了如何使用 HMSC 软件包拟合空间模型,评估模型的解释力和预测能力,并介绍了在大数据集场景中,最近邻高斯过程(NNGP)和高斯预测过程(GPP)相较于标准空间模型在计算效率和预测能力上的优势。
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