Chemicaldiversity

Author

Orlando Hernández, Ana Mastella, Maria João Ramos Pereira

Resumo

O objetivo do documento é comparar a riqueza e composição de compostos químicos em estractos de insetos voadores noturnos de fazendas com manejo orgânico e manejo convencional.

Dados

A planilha de dados tem nas linhas as amostras de extratos para cada fazenda, e nas colunas o nome do compostos. É uma matriz de presença e ausência. Também, contempla nas primeiras colunas o nome do ponto de amostragem, o tipo de agricultura e a temporada em que foram coletados os insetos

Riqueza de compostos

Encontramos que a riqueza de compostos agrotôxicos foi maior nas fazendas com manejo orgânico que em fazendas com manejo convencional.

Tabla 1. Riqueza de agrotôxicos em fazendas de agricultura familiar com manejo orgânico e manejo convencional

Agriculture Mean Standard deviation n
Conventional 22.66667 7.615773 18
Organic 24.15000 7.478214 20
[1] "Modelo sobredisperso (2.49 > 1.5). Usarei negativo binomial"

Call:
glm(formula = riqueza ~ Agriculture, family = poisson(link = "log"), 
    data = dados2)

Coefficients:
                   Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept)         3.06683    0.04951  61.948   <2e-16 ***
AgricultureOrganic  0.11746    0.06724   1.747   0.0807 .  
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for poisson family taken to be 1)

    Null deviance: 162.57  on 38  degrees of freedom
Residual deviance: 159.51  on 37  degrees of freedom
AIC: 349.83

Number of Fisher Scoring iterations: 4

Call:
glm.nb(formula = riqueza ~ Agriculture, data = dados2, init.theta = 5.710848704, 
    link = log)

Coefficients:
                   Estimate Std. Error z value Pr(>|z|)    
(Intercept)          3.0668     0.1080  28.393   <2e-16 ***
AgricultureOrganic   0.1175     0.1500   0.783    0.434    
---
Signif. codes:  0 '***' 0.001 '**' 0.01 '*' 0.05 '.' 0.1 ' ' 1

(Dispersion parameter for Negative Binomial(5.7108) family taken to be 1)

    Null deviance: 48.800  on 38  degrees of freedom
Residual deviance: 48.187  on 37  degrees of freedom
AIC: 301.42

Number of Fisher Scoring iterations: 1

              Theta:  5.71 
          Std. Err.:  1.86 

 2 x log-likelihood:  -295.417 
# R2 for Generalized Linear Regression
  Nagelkerke's R2: 0.077
# R2 for Generalized Linear Regression
  Nagelkerke's R2: 0.022

Os modelos indicam que não há diferença na riqueza de agrotôxicos entre o manejo orgânico ou manejo convencional.

Modelo AIC Beta Z p R^2
Poisson 351.8 0.11746 1.747 0.0807 0.077
Binomial Negativa 303.4 0.1175 0.783 0.434 0.022

Beta diversidade

Para entender se há uma troca de agrotôxicos entre manejo orgânico e convencional, calculamos a betadiversidade de compostos. Encontramos que não há diferença na composição de agrotôxicos entre fazendas com manejo convencional vs manejo orgânico.

Permutation test for adonis under reduced model
Blocks:  strata 
Permutation: free
Number of permutations: 999

adonis2(formula = dist_jac ~ Agriculture, data = dados2, permutations = 999, strata = dados2$Temporada)
         Df SumOfSqs      R2      F Pr(>F)
Model     1   0.1304 0.03112 1.1565  0.299
Residual 36   4.0576 0.96888              
Total    37   4.1880 1.00000              
Analysis of Variance Table

Response: Distances
          Df  Sum Sq  Mean Sq F value Pr(>F)
Groups     1 0.00117 0.001170  0.0291 0.8654
Residuals 36 1.44599 0.040166               

Permutation test for homogeneity of multivariate dispersions
Permutation: free
Number of permutations: 999

Response: Distances
          Df  Sum Sq  Mean Sq      F N.Perm Pr(>F)
Groups     1 0.00117 0.001170 0.0291    999  0.887
Residuals 36 1.44599 0.040166                     

Ordenação para visualizar a composição dos agrotôxicos nas fazendas, categorizadas pelo tipo de manejo. A variânza explicada pelo PCoA1 foi de 49.1%, enquanto que a variânza explicada pelo PCoA2 foi de 13.2%.

Tentei fazer um heatmap, que usa uma análise de agrupação para entender se há um padrão das semelhanças nos agrotôxicos entre o tipo de manejo. Esperariamos que fazendas com manejo convencional sejam mais próximas e se agrupem, assim como fazendas com manejo orgânico sejam mais próximas e se agrupem. Não Consegui porque pheatmap() não usa distâncias de Jacard, apenas distâncias euclideanas. Fiz com essa última mas não está certo.