Rank abundance

扩增子分析中，rank abundance已经是必备的一项分析内容，它可以从OTU的层面总体反应出物种的分布情况(丰度和均匀度)，如下图：

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注：横坐标：OTU 等级，“500”代表样本中按照丰度排列第500 位的OTU；纵坐标：该等级OTU 中序列数的相对百分含量，即属于该OTU 的序列数除以总序列数，纵坐标轴上数字，例如“100”代表相对丰度为100%，“10”代表相对丰度为10%，依次类推。

Rank abundance构建方法是统计单一样本中，每一个OTU所含的序列数，将OTUs按丰度（所含有的序列条数）由大到小等级排序，再以OTU等级为横坐标，以每个OTU中所含的序列数（也可用OTU中序列数的相对百分含量）为纵坐标做图。

Rank abundance曲线可用来解释多样性的两个方面，即物种丰度和物种均匀度。在水平方向，物种的丰度由曲线的宽度来反映，物种的丰度越高，曲线在横轴上的范围越大；曲线的形状（平滑程度）反映了样本中物种的均度，曲线越平缓，物种分布越均匀。

Rank abundance计算过程：

1. 获取每个样本中OTU的丰度值，例如从QIIME的otu table中获取。通俗来讲，即搞清楚样本（如上图中Group1），中每个OTU它代表了多少条序列。
2. 将每个样本中OTU的丰度值按照从大到小顺序进行排序。注意：这步最精华的部分，因此整个分析过程叫做rank abundacne!
3. 将每个样本归一化，获取每个样本OTU的相对丰度。例如样本1中有5个OTU，丰度分别为5，4，3，3，5，那么排序后为5，5，4，3，3，总丰度即sum(5，5，4，3，3)=20,归一化后的相对丰度为5/20=0.25， 5/20=0.25, ... 。
   注意：样本的相对丰度和其它样本无关，例如样本1中有5个OTU，样本2中有7个OTU，那么样本1的sum值为这5个OTU丰度的总和，样本的sum值为7个OTU丰度的总和。
4. 对于每个样本， x轴是OTU的种类数，y轴是对应的OTU的丰度。例如样本1中有5个OTU，丰度分别为0.2，0.25，0.25，0.2，0.15，0.15（注意：这里是排好序的相对丰度）。那么按点（1,0.25）,(2,0.25),(3,0.2),(4,0.15),(5,0.15)画出梯形图， 一般画的都是下梯形（和正常的楼梯相似）。
5. 一般会将y轴取对数，要不然会相当难看。同时将所有样本y轴的刻度调整到一致。这样就完成了rank abundance图的绘制。