菌群结构分析时a多样性指数计算是非常重要的一步,然而常用的多样性指数有很多种。为什么我们每种都要计算?不能仅计算一种嘛?它们彼此间的区别又是怎么样的?让我们一起来梳理下它们彼此的异同。 1、Chao1 指数计算方法Chao1指数的计算公式为: 意义当Chao1指数值越大时,代表菌群的丰富度越高。 2. ACE 指数 (Abundance-based Coverage Estimation)计算方法ACE指数的计算公式为 意义ACE指数越高,代表菌群的丰富度越高。 Chao1和ACE指数都是菌群丰度度(richness)的测量值,对于同一个样本,我们同时计算Chao1和ACE时会发现,虽然由于算法不同(对于稀有物种的定义不一样),两者的具体数值会不一样,但由于统计的都是丰富度,两者的趋势是基本一致的。 3、香农指数 (Shannon Index)计算方法香农指数的计算公式为: 意义香农指数同时结合了物种的丰富度和均匀度,数值越高,表示多样性越大。 注意:香农指数与Chao1和ACE指数的不同点在于其不仅考虑了丰富度(物种的多少),也考虑了物种的平均度(分配的均一度,指如果某个物种丰度非常高,则样本的香农指数会低),因此会存在与上述两种仅代表丰度度的指数变化趋势不一致的情况。 4、辛普森多样性指数 (Simpson Diversity Index)计算方法辛普森多样性指数的计算公式为: 意义: 辛普森多样性指数的值越大,表示群落的物种多样性越高。 从网上找了个示例: 注意:有些R包计算simpson指数时仅算了公式的后半部分,后续需要人工再用1减一下,否则趋势正好相反。 5. Pielou指数 (Pielou's Evenness Index)计算方法J=H′/lnS 在公式中,S为群落内的物种数,Ⅳ为群落内各物种的个体总数量,H′为Shannon-Wiener多样性指数 意义当Pielou指数值越大时,代表物种的均匀度越高,即各物种的丰度分布更为均匀;当指数值接近于0时,表示某些物种的丰度占主导地位,其他物种则很少。 5个多样性指数的不同点总结
由于以上5种多样性指数各有特点(关注点不同、公式不同),难分优劣,因此我们在计算时一般都需要考虑,而不是仅考虑其中的一两种。当然大家也不需要强记公式,现在有很多R包可以很方便的计算这些指数啦。后续再继续和大家分享~ 喜欢的点个赞再走呗~ 长按关注 公众号名称:微微悦明 科学的乐趣是获得新知识的喜悦~ 高通量测序、大数据病原微生物检测和监测健康大数据行业资讯记录与分享 还没实现童年理想,怎料这童年已成了理想 最初的梦开始的地方,不知不觉已成了远方 - 小阿七《攀山》 |
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