Análisis de Biodiversidad

library(vegan)
library(kableExtra)
library(BiodiversityR)
setwd("C:/Users/Omarm/Documents/Dra. Gabriela/i-treeECO/Ecoparque/Inventario Ecoparque")


ecoparque = read.csv("Diversity_arbolesCSV.csv", h=T)
head(ecoparque,3)
##   Acacia_melanoxylon Acacia_sp Annona_muricata Araucaria_araucana
## 1                  4        14               1                  1
##   Brachychiton_populneus Callistemon_citrinus Calocedrus_decurrens
## 1                     89                   47                    5
##   Carica_papaya Carissa_macrocarpa Casimiroa_edulis Casuarina_equisetifolia
## 1             2                  2                1                      34
##   Citrus_aurantium Citrus_limon Citrus_limonium Citrus_maxima Citrus_sinendsis
## 1                1            1               4             1                4
##   Cnidoscolus_aconitifolius Crassula_ovata Cupressus_sempervirens
## 1                         1             13                     10
##   Cydonia_oblonga Eriobotrya_japonica Eucalyptus_camaldulensis
## 1               3                   1                       50
##   Euphorbia_tirucalli Ficus_benjamina Ficus_carica Ficus_elastica
## 1                   6               6            5              7
##   Fraxinus_uhdei Hesperocyparis_forbessi Jacaranda_mimosifolia Juglans_cinerea
## 1             21                       4                    12               1
##   Macadamia_sp Malus_domestica_var_ana Melia_azedarach Morus_nigra
## 1            3                       3               2           3
##   Musa_paradisiaca Parkinsonia_microphylla Parthenium_argentatum
## 1                1                       3                     1
##   Pinus_quadrifolia Pithecellobium_dulce Prosopis_glandulosa Prunus_domestica
## 1                 5                    2                   2                2
##   Prunus_persica Prunus_persica_var._nicipersica Psidium_guajava
## 1              6                               1               9
##   Punica_granatum Pyrus_communis Quercus_agrifolia Rubus_fruticosus Salix_sp
## 1               5              3                 2                1        1
##   Schinus_molle Schinus_terebinthifolia Tecoma_stans Tipuana_tipu
## 1            70                     147           16            1
##   Ulmus_parvifolia
## 1                6
Shannon <- diversity(ecoparque, index = "shannon")
Simpson <- diversity(ecoparque, index = "simpson")
Species <- specnumber(ecoparque)
Igualdad <- Shannon/log(specnumber(ecoparque))
indices <- data.frame(Species,Shannon,Simpson,Igualdad)

indices
##   Species  Shannon  Simpson  Igualdad
## 1      54 2.881619 0.899031 0.7223942
#índice de Shannon
med <- mean(Shannon)
var <- var(Shannon)
max <- max(Shannon)
min <- min(Shannon)
indxstat <- data.frame(med,var,max,min)

indxstat
##        med var      max      min
## 1 2.881619  NA 2.881619 2.881619

Abundancia versus Rango

Los índices de diversidad son indicadores de la distribución de la abundancia (o proporción) de las especies. Podemos visualizar esta diversidad mediante las gráficas de abundancia vs rango.

#usando BiodiversityR
RkAb <- rankabundance(ecoparque)
RkAb #especies ordenadas según su abundancia (también: proportion, logabun)
##                                 rank abundance proportion plower pupper
## Schinus_terebinthifolia            1       147       22.8    NaN    NaN
## Brachychiton_populneus             2        89       13.8    NaN    NaN
## Schinus_molle                      3        70       10.8    NaN    NaN
## Eucalyptus_camaldulensis           4        50        7.7    NaN    NaN
## Callistemon_citrinus               5        47        7.3    NaN    NaN
## Casuarina_equisetifolia            6        34        5.3    NaN    NaN
## Fraxinus_uhdei                     7        21        3.3    NaN    NaN
## Tecoma_stans                       8        16        2.5    NaN    NaN
## Acacia_sp                          9        14        2.2    NaN    NaN
## Crassula_ovata                    10        13        2.0    NaN    NaN
## Jacaranda_mimosifolia             11        12        1.9    NaN    NaN
## Cupressus_sempervirens            12        10        1.5    NaN    NaN
## Psidium_guajava                   13         9        1.4    NaN    NaN
## Ficus_elastica                    14         7        1.1    NaN    NaN
## Euphorbia_tirucalli               15         6        0.9    NaN    NaN
## Ficus_benjamina                   16         6        0.9    NaN    NaN
## Prunus_persica                    17         6        0.9    NaN    NaN
## Ulmus_parvifolia                  18         6        0.9    NaN    NaN
## Calocedrus_decurrens              19         5        0.8    NaN    NaN
## Ficus_carica                      20         5        0.8    NaN    NaN
## Pinus_quadrifolia                 21         5        0.8    NaN    NaN
## Punica_granatum                   22         5        0.8    NaN    NaN
## Acacia_melanoxylon                23         4        0.6    NaN    NaN
## Citrus_limonium                   24         4        0.6    NaN    NaN
## Citrus_sinendsis                  25         4        0.6    NaN    NaN
## Hesperocyparis_forbessi           26         4        0.6    NaN    NaN
## Cydonia_oblonga                   27         3        0.5    NaN    NaN
## Macadamia_sp                      28         3        0.5    NaN    NaN
## Malus_domestica_var_ana           29         3        0.5    NaN    NaN
## Morus_nigra                       30         3        0.5    NaN    NaN
## Parkinsonia_microphylla           31         3        0.5    NaN    NaN
## Pyrus_communis                    32         3        0.5    NaN    NaN
## Carica_papaya                     33         2        0.3    NaN    NaN
## Carissa_macrocarpa                34         2        0.3    NaN    NaN
## Melia_azedarach                   35         2        0.3    NaN    NaN
## Pithecellobium_dulce              36         2        0.3    NaN    NaN
## Prosopis_glandulosa               37         2        0.3    NaN    NaN
## Prunus_domestica                  38         2        0.3    NaN    NaN
## Quercus_agrifolia                 39         2        0.3    NaN    NaN
## Annona_muricata                   40         1        0.2    NaN    NaN
## Araucaria_araucana                41         1        0.2    NaN    NaN
## Casimiroa_edulis                  42         1        0.2    NaN    NaN
## Citrus_aurantium                  43         1        0.2    NaN    NaN
## Citrus_limon                      44         1        0.2    NaN    NaN
## Citrus_maxima                     45         1        0.2    NaN    NaN
## Cnidoscolus_aconitifolius         46         1        0.2    NaN    NaN
## Eriobotrya_japonica               47         1        0.2    NaN    NaN
## Juglans_cinerea                   48         1        0.2    NaN    NaN
## Musa_paradisiaca                  49         1        0.2    NaN    NaN
## Parthenium_argentatum             50         1        0.2    NaN    NaN
## Prunus_persica_var._nicipersica   51         1        0.2    NaN    NaN
## Rubus_fruticosus                  52         1        0.2    NaN    NaN
## Salix_sp                          53         1        0.2    NaN    NaN
## Tipuana_tipu                      54         1        0.2    NaN    NaN
##                                 accumfreq logabun rankfreq
## Schinus_terebinthifolia              22.8     2.2      1.9
## Brachychiton_populneus               36.5     1.9      3.7
## Schinus_molle                        47.4     1.8      5.6
## Eucalyptus_camaldulensis             55.1     1.7      7.4
## Callistemon_citrinus                 62.4     1.7      9.3
## Casuarina_equisetifolia              67.6     1.5     11.1
## Fraxinus_uhdei                       70.9     1.3     13.0
## Tecoma_stans                         73.4     1.2     14.8
## Acacia_sp                            75.5     1.1     16.7
## Crassula_ovata                       77.6     1.1     18.5
## Jacaranda_mimosifolia                79.4     1.1     20.4
## Cupressus_sempervirens               81.0     1.0     22.2
## Psidium_guajava                      82.4     1.0     24.1
## Ficus_elastica                       83.4     0.8     25.9
## Euphorbia_tirucalli                  84.4     0.8     27.8
## Ficus_benjamina                      85.3     0.8     29.6
## Prunus_persica                       86.2     0.8     31.5
## Ulmus_parvifolia                     87.2     0.8     33.3
## Calocedrus_decurrens                 87.9     0.7     35.2
## Ficus_carica                         88.7     0.7     37.0
## Pinus_quadrifolia                    89.5     0.7     38.9
## Punica_granatum                      90.2     0.7     40.7
## Acacia_melanoxylon                   90.9     0.6     42.6
## Citrus_limonium                      91.5     0.6     44.4
## Citrus_sinendsis                     92.1     0.6     46.3
## Hesperocyparis_forbessi              92.7     0.6     48.1
## Cydonia_oblonga                      93.2     0.5     50.0
## Macadamia_sp                         93.7     0.5     51.9
## Malus_domestica_var_ana              94.1     0.5     53.7
## Morus_nigra                          94.6     0.5     55.6
## Parkinsonia_microphylla              95.0     0.5     57.4
## Pyrus_communis                       95.5     0.5     59.3
## Carica_papaya                        95.8     0.3     61.1
## Carissa_macrocarpa                   96.1     0.3     63.0
## Melia_azedarach                      96.4     0.3     64.8
## Pithecellobium_dulce                 96.7     0.3     66.7
## Prosopis_glandulosa                  97.1     0.3     68.5
## Prunus_domestica                     97.4     0.3     70.4
## Quercus_agrifolia                    97.7     0.3     72.2
## Annona_muricata                      97.8     0.0     74.1
## Araucaria_araucana                   98.0     0.0     75.9
## Casimiroa_edulis                     98.1     0.0     77.8
## Citrus_aurantium                     98.3     0.0     79.6
## Citrus_limon                         98.5     0.0     81.5
## Citrus_maxima                        98.6     0.0     83.3
## Cnidoscolus_aconitifolius            98.8     0.0     85.2
## Eriobotrya_japonica                  98.9     0.0     87.0
## Juglans_cinerea                      99.1     0.0     88.9
## Musa_paradisiaca                     99.2     0.0     90.7
## Parthenium_argentatum                99.4     0.0     92.6
## Prunus_persica_var._nicipersica      99.5     0.0     94.4
## Rubus_fruticosus                     99.7     0.0     96.3
## Salix_sp                             99.8     0.0     98.1
## Tipuana_tipu                        100.0     0.0    100.0
rankabunplot(RkAb, scale='abundance', addit=FALSE, specnames=c(1))

Ajuste de la curva rango-abundancia a modelos (curvas)

La función radfit calcula los parámetros y compara los modelos o curvas de distribución de la abundancia. El modelo con menor desviación y menor AIC (Akaike Information Criterion, una medida de la calidad de un modelo estadístico) es el que mejor describe la distribución de la abundancia en función de su rango.

#para un sitio de muestreo
mod <- radfit(ecoparque)
mod
## 
## RAD models, family poisson 
## No. of species 54, total abundance 646
## 
##            par1     par2    par3    Deviance AIC      BIC     
## Null                                337.3478 516.0410 516.0410
## Preemption  0.12582                 154.7708 335.4640 337.4530
## Lognormal   1.2528   1.6344          35.9970 218.6902 222.6681
## Zipf        0.29368 -1.1873          49.2343 231.9275 235.9054
## Mandelbrot  2.7728  -1.8911  2.7399   9.0344 193.7276 199.6945
plot(mod)