使用 ggplot 在 MDS 上绘制向量

Question

我需要绘制一个带有向量的 MDS，以显示我的物种的丰度变化。 我需要只有向量的情节

这是我的每个物种和代码的丰富数据

library(vegan)

A <- c(54.67, 37.67, 19.33, 0, 6, 8, 84.67, 0,0,0,0,0,0,0)
B <- c(3.67, 10.33, 32.67, 5.33, 20.33, 5.33, 4.67, 3, 4, 0.01, 0.1, 0, 5, 0)
C <- c(10, 1.67, 2.67, 1.67, 11.33, 1.33, 1, 2, 2.77, 0, 0.02, 1,3,0)
D <- c(1,10.33, 2.33, 28.33, 29.33, 4.33, 21, 6.97, 4.47, 0, 0.16, 11, 4,0)
df <- cbind(A, B, C, D)
row.names(df) <- c('B_2016', 'Emb_2016', 'Fes_2016', 'Ku_2016', 'Ra_2016', 'Ud_2016',
                   'Ve_2016', 'Ba_2017', 'Emb_2017', 'Fes_2017', 'Ku_2017', 'Ra_2017', 
                   'Ud_2017', 'Ve_2017')

mds <- metaMDS(df, distance='bray')

我正在使用这些代码来创建数据框

mdspoints <- data.frame(scores(mds))
mdsvectors <- data.frame(mds$species)

这是我用来绘制图表的代码

g <- ggplot(data = mds, aes(MDS1, MDS2)) + 
  geom_segment(data = mdsvectors, aes(x=0, xend=MDS1, y=0, yend=MDS2),
               arrow = arrow(length = unit(0.5, "cm")),
               colour="grey", inherit_aes = FALSE) + 
  geom_text(data=mdspoints, aes(x=MDS1, y=MDS2, label=species), size=5)

但我无法绘制任何图形并出现错误（错误：ggplot2 不知道如何处理 metaMDS/monoMDS 类的数据）。

我想要这样的东西

谢谢

Answer 1

根据您的代码，我不确定您的目标到底是什么，但您可能需要注意以下几点。

第 1 点：不要在顶层 ggplot() 调用中放置任何内容，除非您希望后续层继承它。

代替：

g <- ggplot(data = mds, aes(MDS1, MDS2)) + 

用途：

g <- ggplot() + 

您已经创建了数据框 mdspoints 和 mdsvectors，并且您的几何图层都不需要来自 mds 的任何内容。你在这里真的不需要它。但是因为它在那里，ggplot会检查它。

如果mds 是一个数据框，它将通过 ggplot 的检查，并被忽略，因为后续层不需要它。但是，它是metaMDS / monoMDS 对象，导致ggplot 抛出你看到的错误。

第 2 点：检查您的数据框是否符合您的预期。

您的代码包括以下行：

  geom_text(data=mdspoints, aes(x=MDS1, y=MDS2, label=species), size=5)

这告诉 ggplot 对于绘制标签，它应该查看 mdspoints 数据框，并搜索名为 MDS1 / MDS2 / species 的变量。

这实际上是从mdspoints <- data.frame(scores(mds)) 创建的：

> mdspoints
             NMDS1         NMDS2
B_2016   -141.6526 -6.290613e-01
Emb_2016 -141.8424 -3.280861e-01
Fes_2016 -142.1144 -4.456856e-01
Ku_2016  -141.8335  3.674413e-01
Ra_2016  -141.8977  2.283486e-02
Ud_2016  -141.8824 -1.480702e-01
Ve_2016  -141.5302 -3.732303e-01
Ba_2017  -141.9265  2.233302e-01
Emb_2017 -141.9695  1.210940e-01
Fes_2017 -140.6462  1.430899e-01
Ku_2017  -141.8616  2.216499e-01
Ra_2017  -141.7638  7.116520e-01
Ud_2017  -142.0109  1.130730e-01
Ve_2017  1842.9317 -3.167902e-05

所以，NMDS1 / NMDS2 而不是 MDS1 / MDS2，并且没有“物种”的列名。行名是否与物种相对应？我不确定，因为我自己不使用 vegan 包，但快速查看其scores() 函数的帮助文件会发现以下内容：

## Default S3 method:
scores(x, choices, display=c("sites", "species"), ...)

这表明这可能是 sites 的分数，而不是 species。如果这种理解是正确的，您将需要在创建 mdspoints 时指定“物种”，并根据行名手动创建 species 列：

mdspoints <- data.frame(scores(mds, "species"))
mdspoints$species <- row.names(mdspoints)

结果

剧情如下：

ggplot() + 
  geom_segment(data = mdsvectors, aes(x=0, xend=MDS1, y=0, yend=MDS2),
               arrow = arrow(length = unit(0.5, "cm")),
               colour="grey") +
  geom_text(data=mdspoints, aes(x=NMDS1, y=NMDS2, label=species), size=5) +
  labs(x = "NMDS1", y = "NMDS2") + # add axis labels
  theme_classic()                  # use a white theme for better contrast