如何用ggplot绘制单框架物种丰富度与多样性条形图并添加顶部图例

数据预处理 #

ggplot要求输入长格式数据，先对你的原始矩阵做格式转换：

# 加载依赖包
library(ggplot2)
library(tidyr)

# 你的原始数据集
datalw <- as.matrix(data.frame(Bng = c(8, 0.4),
                               Krs= c(3, 0),
                               Bny= c(3, 0),
                               Kmb= c(9.1, 7.40),
                               Sgk= c(3, 0.3),
                               Lwb= c(6.4, 1.0),
                               Lws= c(4.3, 0.7),
                               Krm= c(3, 0.5),
                               Hrt= c(7, 0.5),
                               Gmb= c(6.5, 1.0)))
rownames(datalw) <- c("Estimates", "s.e")

# 转置为长格式数据框，适配ggplot绘图逻辑
df <- as.data.frame(t(datalw))
df$site <- rownames(df)

单张条形图绘制（图例置于顶部） #

实现带误差棒、顶部图例的效果，代码如下：

ggplot(df, aes(x = site, y = Estimates)) +
  # 绘制丰富度估计值条形
  geom_col(aes(fill = "Estimates"), color = "black") +
  # 绘制标准误误差棒
  geom_errorbar(aes(ymin = Estimates - s.e, ymax = Estimates + s.e, color = "Standard Error"), 
                width = 0.2, linewidth = 0.8) +
  # 自定义坐标轴和图例标签
  labs(x = "采样点", y = "物种丰富度估计值", fill = NULL, color = NULL) +
  # 自定义配色
  scale_fill_manual(values = "#1b98e0") +
  scale_color_manual(values = "#353436") +
  # 设置图例置于顶部，横向排列
  theme(
    legend.position = "top",
    legend.box = "horizontal"
  )

同一框架放置多张图 #

ggplot场景：使用patchwork包 #

patchwork是专门用于ggplot多图排版的包，比基础绘图的par参数适配性更强：

# 安装加载包
# install.packages("patchwork")
library(patchwork)

# 生成第一个图（物种丰富度）
p1 <- ggplot(df, aes(x = site, y = Estimates)) +
  geom_col(aes(fill = "Estimates"), color = "black") +
  geom_errorbar(aes(ymin = Estimates - s.e, ymax = Estimates + s.e, color = "Standard Error"), 
                width = 0.2, linewidth = 0.8) +
  labs(x = "采样点", y = "物种丰富度", fill = NULL, color = NULL) +
  scale_fill_manual(values = "#1b98e0") +
  scale_color_manual(values = "#353436") +
  theme(legend.position = "top")

# 生成第二个图（示例为模拟的Shannon多样性数据，可替换为你的真实多样性数据）
p2 <- ggplot(df, aes(x = site, y = runif(nrow(df), 1, 3))) +
  geom_col(fill = "#2ecc71", color = "black") +
  labs(x = "采样点", y = "Shannon多样性指数") +
  theme(legend.position = "top")

# 1行2列横向排列两张图
p1 + p2
# 若需2行1列纵向排列，替换为 p1 / p2

基础绘图场景：使用par(mfrow)参数 #

你提到的parfrow为拼写误差，正确用法如下：

# 设置1行2列的布局，mar参数调整边距避免内容挤压
par(mfrow = c(1,2), mar = c(4,4,2,1))

# 绘制第一张图
barplot(datalw, col = c("#1b98e0", "#353436"), main = "物种丰富度")
legend("top", legend = c("estimates", "s.e"), fill = c("#1b98e0", "#353436"), bty = "n", horiz = TRUE)

# 绘制第二张图（示例为缩放后的模拟数据，可替换为你的真实多样性数据）
barplot(datalw * 0.8, col = c("#2ecc71", "#f39c12"), main = "Shannon多样性")
legend("top", legend = c("estimates", "s.e"), fill = c("#2ecc71", "#f39c12"), bty = "n", horiz = TRUE)

# 绘图完成后重置默认布局
par(mfrow = c(1,1))

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Sufraha Islamia