AgeBandDecomposition:一个用于根据年龄效应对树轮数据进行标准化的R软件包

《Dendrochronologia》:AgeBandDecomposition: An R package to standardize tree rings for age effects

【字体: 时间:2026年05月10日 来源:Dendrochronologia 2.3

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  Gianluigi Mazza | Nicola Puletti | Dimitrios Sarris CREA 林业与木材研究中心,意大利阿雷佐 摘要 我们提供了一个新的 R 包(AgeBandDecomposition),它基于年龄带分解(Age Band Decompo

  
Gianluigi Mazza | Nicola Puletti | Dimitrios Sarris
CREA 林业与木材研究中心,意大利阿雷佐

摘要

我们提供了一个新的 R 包(AgeBandDecomposition),它基于年龄带分解(Age Band Decomposition, ABD)方法来标准化树木年轮宽度,这对于树木生态学、树木气候学以及更广泛的树木科学领域都非常有用。年龄带分解(ABD)方法是一种标准化技术,可以去除一组树木年轮序列中的“年龄趋势”影响,同时保留平均站点、林分或物种特异性树木年轮序列中的低频和高频变化,即与气候和/或生态相关的信号。因此,它可以提高评估树木物种在受过去气候或其他环境因素影响下的生长模式和动态的可靠性。
我们使用一个简单的例子来说明 AgeBandDecomposition R 包的功能和用法。我们提供了脚本以帮助用户熟悉该包的功能,并提供了确保统计稳健性和可靠性的文档。在树木科学中,一个关键问题是气候与站点条件之间的复杂相互作用以及这种相互作用如何影响树木生长。特别是在树木气候学中,林分内的早期生长竞争不太可能包含可靠的气候信号。为了避免误差,提供了排除这些初始年份或生长阶段的选项(即 ABD 方法的第一个“年龄带”)。还设置了阈值以确保每个“年龄带”中有足够的树木重复样本。建议用户将 ABD 与其他标准化方法(例如区域曲线标准化方法(Regional Curve Standardization, RCS)或 C 方法)结合使用,以更好地分析树木生长的变化及其驱动因素。源代码可在 Comprehensive R Archive Network (CRAN) 和 GitLab 上获取。

部分摘录

引言与背景

识别控制特定环境中树木物种生长的关键气候/环境因素可以增强我们对该物种适应气候变化能力的理解(Sarris 和 Christodoulakis, 2024; Veuillen 等, 2023)。这对于生活在地理或生态边缘,甚至超出当前分布范围或已知气候生态位的种群尤为重要。年龄带分解(ABD)方法通过保留

包描述

ABD 是一种应用于一组树木年轮序列的标准化方法,它可以保留低频和高频变化,同时去除与“年龄趋势”相关的影响。ABD 方法基于将树木年轮宽度数据分解成不同的年龄带(或类别),分别对每个年龄带进行去趋势处理,然后重新组合以生成标准化的年轮序列。这样就可以独立处理不同年龄组之间的生长率差异。

包的可用性和安装

可以直接从 Comprehensive R Archive Network (CRAN) 网站下载 AgeBandDecomposition 包(链接:https://cran.r-project.org/package=AgeBandDecomposition)。也可以通过 R 控制台输入 ‘install.packages(“AgeBandDecomposition”) 来安装该包,或者使用 install packages 菜单进行安装。在每次 R 会话中,可以通过 “library (AgeBandDecomposition)” 加载该包。AgeBandDecomposition 的开发版本可在 GitLab 上获取,并可使用相应命令进行安装。

示例说明

AgeBandDecomposition 包包含一个示例数据集 (inTRW),其中包含 21 个银冷杉(Abies alba Mill.)的树木年轮宽度序列,时间跨度从 1830 年到 2021 年,位于意大利亚平宁山脉的核心区域(海拔约 1450 米),那里的气候和湿度条件适合该物种的生长(Mazza 等, 2025)。要运行这个示例,首先需要使用以下命令安装该包:
install.package(AgeBandDecomposition)

结论

AgeBandDecomposition 包为树木生态学家提供了标准化树木年轮宽度测量的新工具。这种方法提高了生长趋势评估的准确性,并改进了扰动前后的生长量化(例如,用于树木抗性分析),以及生态适应短期和长期气候变化的评估。在当前和未来气候变化的背景下,这有助于更好地理解树木的响应机制。

CRediT 作者贡献声明

Dimitrios Sarris:撰写 – 审阅与编辑,概念设计。Gianluigi Mazza:撰写 – 审阅与编辑,原始草稿撰写,方法设计,数据管理,概念设计。Nicola Puletti:撰写 – 审阅与编辑,软件开发。

利益冲突声明

作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。
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