Meta分析在生態(tài)環(huán)境領域里的應用

Meta分析（Meta Analysis）是當今比較流行的綜合具有同一主題的多個獨立研究的統(tǒng)計學方法，是較高一級邏輯形式上的定量文獻綜述。20世紀90年代后，Meta分析被引入生態(tài)環(huán)境領域的研究，并得到高度的重視和長足的發(fā)展，尤其是在生態(tài)系統(tǒng)對CO2濃度升高、全球變暖、O3濃度升高等的響應，以及土地利用變化對氣候變化的影響等方面的應用發(fā)展迅速。
為了Meta分析問題的設計、基礎理論、軟件操作和結果解讀進行交流和互相學習，選取專門針對生態(tài)環(huán)境問題的Meta分析軟件——MetaWin進行講解。這個軟件是由生態(tài)環(huán)境領域最著名的Meta分析大師Jessica Gurevitch等人開發(fā)的，不涉及復雜的代碼編寫，界面簡單，操作方便，有利于初學者在短時間內(nèi)較系統(tǒng)的掌握Meta分析的基本方法。本次培訓注重理論與實踐相結合。理論方面，針對Meta分析效應量的選取與計算、異質(zhì)性檢驗、數(shù)據(jù)結構、固定效應和隨機效應模型、數(shù)據(jù)信息的獲取與偏倚分析、數(shù)據(jù)填補等知識進行系統(tǒng)的梳理。實踐方面，結合具體案例，針對MetaWin軟件的功能逐一介紹，并對結果如何導出和解讀進行全面講解。掌握生態(tài)環(huán)境領域相關問題Meta分析的基本思路與基本步驟，且通過一步步講解與上機操作，具備解決實際問題的能力。

Meta分析簡介

1、Meta分析簡介
2、現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
3、基本思路
4、常用軟件

Meta分析案例——步驟①

1、Meta分析選題
2、文獻資料的搜集與初篩
3、數(shù)據(jù)庫的建立
4、數(shù)據(jù)整合

Meta分析基礎理論

1、效應值的選取、計算與轉換
2、合并效應值的計算及異質(zhì)性檢驗
3、非結構化數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)、連續(xù)數(shù)據(jù)
4、隨機效應模型

Meta分析案例——步驟②

1、效應值的選取與計算
2、合并效應值的計算
3、參數(shù)模型與非參數(shù)模型
4、分組分析與Meta回歸（單變量、雙變量）
5、累積/遞減Meta分析
6、模型比較（Model Building）
7、結果解讀

文獻偏倚與抽樣檢驗

1、圖形分析法
2、秩相關檢驗法
3、失安全數(shù)
4、偏倚結果的矯正——“Trim and Fill”

圖形繪制

1、森林圖
2、漏斗圖
3、加權直方圖及高斯擬合
4、正態(tài)分位數(shù)圖

R語言在生態(tài)環(huán)境領域中的實踐技術應用

R語言作為新興的統(tǒng)計軟件，以開源、自由、免費等特點風靡全球。生態(tài)環(huán)境領域研究內(nèi)容廣泛，數(shù)據(jù)常多樣而復雜。利用R語言進行多元統(tǒng)計分析，從復雜的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、探索機制正是R的優(yōu)勢。為此，本課程以魚類、昆蟲、水文、地形等多樣化的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)為例，在R語言的基本操作介紹基礎上，利用vegan、ade4、adespatial、stats、cluster、dendextend等多個程序包分析數(shù)據(jù)的分布、相關性、回歸、聚類、排序、空間結構和群落多樣性等內(nèi)容，解讀其結果及生態(tài)學意義，并將數(shù)據(jù)分析和作圖展現(xiàn)集成于一體，引導讀者能夠系統(tǒng)運用R語言在生態(tài)環(huán)境領域進行多方位分析與探索。

專題一、R語言基本操作及語法
1、R的獲取和安裝
2、R的數(shù)據(jù)類型
3、R的函數(shù)
4、R包的載入及使用

專題二、探索性數(shù)據(jù)分析
案例一：不同物種的多度分析
案例二：不同物種在樣方中的空間分布
案例三：水文、地形等環(huán)境數(shù)據(jù)地圖

專題三、相關性分析
1、不同變量之間的相關性分析
2、不同物種之間的差異及距離矩陣
3、圖解關聯(lián)矩陣

專題四、回歸分析
1、用lm()擬合回歸模型
2、一元及多元線性回歸
3、多項式回歸
4、回歸診斷
5、選擇最佳的回歸模型

專題五、聚類分析
案例：樣方之間的不同類型聚類及比較
（單連接、完全連接、平均聚合聚類(UPGMA)、Ward最小方差聚類等）

專題六、排序分析
1、主成分分析(PCA)
2、對應分析(CA)
3、主坐標分析(PCoA)
4、非度量多維尺度分析(NMDS)

專題七、數(shù)據(jù)空間分析
1、空間結構和空間分析概述
2、多元趨勢面分析
3、基于特征根的空間變量和空間建模
4、多尺度排序（MSO）

專題八、生物多樣性分析
1、生物群落的稀疏度分析
2、生物群落的alpha、beta和gamma多樣性
3、群落功能多樣性、功能組成和譜系多樣性

MATLAB在生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)處理與分析中的應用

專題一、MATLAB編程入門
要點：介紹、案例演示、軟件界面、語法基礎、基本運算等

專題二、MATLAB編程入門
要點：腳本編寫、函數(shù)調(diào)用、循環(huán)控制、代碼調(diào)試、文件讀寫等

專題三、MATLAB可視化與繪圖
要點：交互式繪圖、編程繪圖、時序數(shù)據(jù)、三維數(shù)據(jù)、動畫制作等

專題四、時間序列數(shù)據(jù)處理與案例分析
要點：時間尺度、平滑插值、統(tǒng)計分析、參數(shù)擬合等
案例：野外站時間序列長期觀測數(shù)據(jù)分析等

專題五、圖像視頻數(shù)據(jù)處理與案例分析
要點：文件類型、特征提取、圖像分類、圖像匹配、視頻處理等
案例：野外植被物候相機觀測數(shù)據(jù)分析等

專題六、地圖矢量數(shù)據(jù)處理與案例分析
要點：地理空間數(shù)據(jù)、地圖投影與變換、地圖可視化等
案例：植被斑塊動態(tài)觀測數(shù)據(jù)分析等

專題七、遙感影像數(shù)據(jù)處理與案例分析
要點：非成像光譜、無人機航拍、衛(wèi)星遙感影像等
案例：植被高光譜數(shù)據(jù)處理、無人機/衛(wèi)星影像處理等

專題八、三維點云數(shù)據(jù)處理與案例分析
要點：點云文件讀寫、可視化分析、點云數(shù)據(jù)處理等
案例：無人機激光雷達點云數(shù)據(jù)處理與分析等

專題九、生態(tài)環(huán)境數(shù)值模型與案例分析
要點：生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)過程模型、微分方程構建與求解等
案例：生態(tài)系統(tǒng)模型構建與數(shù)值模擬等