SIMMR模型中geese_data的解读

2023-11-10 13:24:22

geese_data

研究对象是加拿大东部北极地区的一种浅腹布兰特鹅(Branta bernicla hrota)，在西欧过冬。
此鹅非彼鹅，会真飞。

由9个列表组成的结构体

mixtures
tracer_names
source_names
source_means
source_sds
correction_sds
concentration_means
correction_means
groups

mixtures

维度为[251x2]的double类型数组
251行表示数组中包含251条对Brent Geese血样的同位素测量数据。
2列分别表示d13C和d15N的同位素比率，后缀Pl指plasma即血浆。

用捕鸟炮网捕获Brent Geese，从胫骨尾静脉取血液样本，随后通过离心将其分离为血浆和细胞。
送入质谱仪分析

#数组太长，中间部分省略
> geese_data[["mixtures"]]
       d13C_Pl d15N_Pl
  [1,]  -11.36   10.22
  [2,]  -11.88   10.37
  [3,]  -10.60   10.44
  ... ...
  ... ...
  ... ...
[250,]  -27.35    7.54
[251,]  -29.14    8.80

tracer_names

稳定同位素的名称，维度为1x2的字符串数组
分别代表，鹅血样品中要分析的两种稳定同位素

> geese_data[["tracer_names"]]
[1] "d13C" "d15N"

source_names

Brent Geese的食物来源名称，维度为1X4的字符串数组
原文中对这几种食物的描述：

在这里，他们利用大量的Zostera spp.，在10月到12月间迅速消耗殆尽。留在斯特兰福德湖的鸟类越来越多地利用Enteromorpha spp.和Ulva lactuca (Mathers & Montgomery 1997)，自20世纪70年代中期以来，布伦特鹅也被发现在内陆的农业土地上觅食(Merne et al .)，主要是陆生草。此外，鸟类偶尔以当地农业丢弃的土豆为食。

> geese_data[["source_names"]]
[1] "Zostera"      "Grass"        "U.lactuca"    "Enteromorpha"

source_means

数据为源中同位素比率均值，维度为4X2的double型数组
4行，分别表示4中食物来源
2列，分别表示2中同位素比率

从栖息地湖泊周围的14个地点收集了Brent鹅的植物食物源：Zostera spp.、Enteromorpha spp.、Ulva lactuca和陆生草，保存在−20°C，用于稳定同位素分析
所有的样品都经过冷冻干燥，研磨成均匀的粉末，然后称重放入锡杯进行分析

> geese_data[["source_means"]]
       [,1]  [,2]
[1,] -11.17  6.49
[2,] -30.88  4.43
[3,] -11.17 11.19
[4,] -14.06  9.82

source_sds

数据为源中同位素比率标准差，维度为4X2的double型数据
行代表4种食物来源；
列代表2种同位素类型；

> geese_data[["source_sds"]]
     [,1] [,2]
[1,] 1.21 1.46
[2,] 0.64 2.27
[3,] 1.96 1.11
[4,] 1.17 0.83

correction_means

4种食物来源，2种同位素的营养分馏均值

通过上下文看，此处营养分馏指同位素富集系数corrections/trophic enrichment factors (TEFs or TDFs)，即 Δ A − B = δ A − δ B \Delta_{A-B}=\delta_A-\delta_B ΔA−B=δA−δB，两种物质间是简单的相加关系。

文中关于修正的描述

在分析中，我们使用了平均δ15N和δ13N值对不同月份采集的布兰特鹅血浆和血细胞进行分析。
在输入到模型之前，首先根据营养分馏(δ15N为3.2，δ13C为1.45)对测量值进行调整。分馏值来自文献确定的(Bearhop等，1999;Hobson & Bairlein 2003;Evans Ogden, Hobson & Lank 2004)基于圈养鸟类的研究。

> geese_data[["correction_means"]]
     [,1] [,2]
[1,] 1.63 3.54
[2,] 1.63 3.54
[3,] 1.63 3.54
[4,] 1.63 3.54

correction_sds

4种食物来源，2种同位素的营养分馏标准差

> geese_data[["correction_sds"]]
     [,1] [,2]
[1,] 0.63 0.74
[2,] 0.63 0.74
[3,] 0.63 0.74
[4,] 0.63 0.74

concentration_means

4种食物来源中，2种同位素的浓度依赖均值

> geese_data[["concentration_means"]]
     [,1] [,2]
[1,] 0.36 0.03
[2,] 0.40 0.04
[3,] 0.21 0.02
[4,] 0.18 0.01

groups

251个字符串的列表，分别对应数据集中的8个采样时期。和原文数据有些出入，可能有些采样数据并未使用。

原文对采样时期的描述

在为期2年的研究期间，在冬季的9个月中我们在斯特兰福德湖周围的5个地点和斯特兰福德湖南部的1个地点(2005年1月)捕获并标记了406只鸟类。(表1)。
列表很长，中间省略

> geese_data[["groups"]]
  [1] "Period 1" "Period 1" "Period 1" "Period 1" "Period 1" "Period 1" "Period 1"
  [8] "Period 1" "Period 1" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2"
 [15] "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2"
 [22] "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2" "Period 2"
 ... ... ...
[232] "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8"
[239] "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8"
[246] "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8" "Period 8"

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