Jaa:
Mikä on Shannon-indeksi ja mikä se on?
Shannon-indeksi, Kirjallisuudessa tunnetaan myös Shannon-Weaver, jota käytetään määrittelemään tietyn biologisen monimuotoisuuden. Symbolia H 'käytetään sen esittämiseen, ja sen arvot värähtelevät positiivisten lukujen välillä, yleensä välillä 2, 3 ja 4. Kirjallisuudessa tämä indeksi on yksi suosituimmista biologisen monimuotoisuuden mittaamisessa.
Indeksissa otetaan huomioon näytteessä olevien lajien määrä ja kunkin lajin suhteellinen määrä. Tarkastellaan siis lajin rikkautta ja runsautta.
Koska laskennassa käytetty kaava sisältää logaritmin, indeksille ei ole enimmäisarvoa. Vähimmäisarvo on kuitenkin nolla, mikä osoittaa monimuotoisuuden puuttumisen - nykyisen tilan monokulttuurissa, esimerkiksi silloin, kun on vain yksi laji.
Alle 2: n arvoja tulkitaan ekosysteemeiksi, joilla on suhteellisen alhainen lajien monimuotoisuus, kun taas suuremmat kuin 3 lajit ovat korkeat. Desert-alueet ovat esimerkkejä erilaisista ekosysteemeistä.
Tropiikan ja riuttojen metsät ovat sen sijaan ekosysteemejä, joilla on melko korkea biologinen monimuotoisuus..
indeksi
- 1 Historiallinen näkökulma
- 2 Määritelmä
- 3 Kaava
- 4 Edut
- 5 Yhtenäisyys
- 6 Soveltuvuus
- 7 Viitteet
Historiallinen näkökulma
Shannon-indeksin ehdotti Claude Elwood Shannon (1916 - 2001), jonka tarkoituksena on löytää toimenpide, joka voisi määrittää entropian. Tämä tutkija oli matemaatikko ja sähköinsinööri, yhdysvaltalainen.
Indeksin todellisen nimen kanssa on jonkin verran sekaannusta. Koko nimi on Shannon-Weiner-indeksi. Useissa tapauksissa kirjoittajat viittaavat häneen Shannon-Weaver-indeksiin.
Tämä virhe tapahtui osittain, koska Claude Shannon työskenteli yhteistyössä matemaatikon Warren Weaverin kanssa useaan otteeseen.
määritelmä
Moninaisuus on yksi tärkeimmistä parametreista, joita käytetään kuvaamaan ekosysteemejä.
Shannon-indeksi on indeksi, jolla pyritään mittaamaan lajien monimuotoisuutta ottaen huomioon niiden yhtenäisyys. Se on tietoteorian soveltaminen, ja se perustuu ajatukseen, että suurin monimuotoisuus vastaa suurempaa epävarmuutta tietyn lajin valinnassa satunnaisesti..
Toisin sanoen indeksi muotoilee tärkeysarvojen yhdenmukaisuuden kaikkien näytteen sisältämien lajien avulla.
Se voi kestää seuraavat vähimmäis- ja maksimiarvot: nolla osoittaa, että on vain yksi laji, kun taas logaritmi S (näytteessä olevien lajien kokonaismäärä) tarkoittaa, että kaikkia lajeja edustaa sama määrä yksilöitä.
Oletetaan, että meillä on hypoteettinen ekosysteemi, jossa on vain kaksi lajia. Katsotaan myös, että ne ovat samalla taajuudella (ne ovat yhtä yleisiä). Näin ollen epävarmuus on 50%, koska nämä kaksi vaihtoehtoa ovat yhtä suuret.
Tunnistus, joka antaa varmuuden, on tietoyksikkö, jota kutsutaan "bitiksi". Jos meillä on esimerkiksi neljä tasavertaista lajia, monimuotoisuus on kaksi bittiä.
kaava
Matemaattisesti laskemme Shannon-indeksin seuraavalla ilmaisulla:
H ' = - Σ pii ln pii
Indeksin ilmentymässä muuttuja pii edustaa lajin suhteellista määrää minä, lasketaan lajin kuivapainona, jaettuna puolestaan näytteen kokonaiskuivapainosta.
Tällä tavalla indeksi määrittelee epävarmuuden yksilön identiteetin ennustamisessa, joka otetaan satunnaisesti näytteestä.
Lisäksi tutkija voi vapaasti valita lausekkeessa käytetyn logaritmin perustan. Shannon itse keskusteli logaritmeista pohjoissa 2, 10 ja ja, jossa kukin vastasi eri toimenpiteiden yksiköitä.
Täten yksiköt ovat binäärilukuja tai bittejä, desimaalilukuja ja luonnollisia numeroita, emäksille 2, 10 ja ja, vastaavasti.
hyöty
Shannon-indeksi on yksi ekologisissa tutkimuksissa eniten käytetyistä, sillä sen soveltamisessa on tiettyjä etuja verrattuna muihin suhteellisen suosittuihin indekseihin, jotka ovat suhteellisen suosittuja.
Ensinnäkin näytteen koko ei vaikuta indeksiin merkittävästi. Useat tutkimukset ovat pyrkineet löytämään otoksen koon vaikutuksen ja ovat todenneet, että näytteen koolla on todellakin erittäin vähäinen vaikutus lajien monimuotoisuuden mittauksiin..
Toiseksi indeksin soveltaminen johtaa suuren määrän informaation talteenottoon vain yhdessä matemaattisessa lausekkeessa. Tämä on erittäin hyödyllinen ominaisuus, jos haluat välittää merkittävän määrän tietoja laajalle yleisölle.
Lisäksi indeksin "kontekstin" asettaminen on ratkaisevan tärkeää sen tulkinnalle. Ensimmäisessä osassa tunnistetaan sen suurimmat ja pienimmät arvot, jotka se heittää. Shannon-indeksissä on helppo kuvata, että enimmäismäärä vastaa lokia S, jossa S on rikkaus ja minimi on 0.
tasaisuus
Shannon-indeksi perustuu hyvin merkitykselliseen ekologian käsitteeseen: yhtenäisyyteen. Tämä parametri viittaa siihen, missä määrin laji on edustettu koko näytteessä.
Äärimmäisyydet kattavat yhden hallitsevan lajin ja muut erittäin pieninä määrinä olevat lajit (tasaisuusarvot ovat lähellä 0: ta), kaikille lajeille, joita edustaa yhtä suuri määrä (yhtenäisyyden arvot lähellä 1).
Yhtenäisyydellä on keskeinen rooli monimuotoisuuden ekologisessa analyysissä. Esimerkiksi yhtenäisemmissä yhteisöissä Shannon-indeksi tulee herkemmäksi vauraudesta.
sovellettavuus
Moninaisuusindeksejä käytetään laajalti seurannassa ekologian ja uhanalaisten lajien suojelun näkökulmasta.
Lajin monimuotoisuuden indekseillä on erityispiirre, joka tiivistää suuren ja merkittävän määrän tietoja, joita voidaan käyttää väestön ominaisuuksien määrittämiseen.
Tätä indeksiä on käytetty tutkimaan häiriöiden erilaisia vaikutuksia ja korostamaan yhteisöjen, sekä eläinten että kasvien, monimuotoisuutta, koska se tarjoaa monimutkaisia tietoja lajin lukumäärän ja yhtenäisyyden perusteella..
Lopuksi ekosysteemien monimuotoisuuden ja ekosysteemien sietokyvyn välinen yhteys on keskusteltu laajasti. Jotkut tutkimukset ovat tukeneet tätä lähestymistapaa.
viittaukset
- Gliessman, S. R. (2002). Agroekologia: ekologiset prosessit kestävässä maataloudessa. CATIE.
- Núñez, E. F. (2008). Silvopastoraaliset järjestelmät, jotka on perustettu Pinus radiata D. Donin ja Betula alba L.: n kanssa Galiciassa. Santiago de Compostelan yliopisto.
- Jorgensen, S. E. (2008). Ympäristön tietosanakirja, toimittaja Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath.
- Kelly, A. (2016). Metrikoiden kehittäminen tasa-arvoa, monimuotoisuutta ja kilpailua varten: uudet toimenpiteet kouluille ja yliopistoille. Routledge.
- Pal, R., & Choudhury, A. K. (2014). Johdatus fitoplanktoneihin: monimuotoisuus ja ekologia. Springer.
- Pla, L. (2006). Biologinen monimuotoisuus: Shannon-indeksiin ja varallisuuteen perustuva päätelmä. Inter-, 31(8), 583-590.
- Pyron, M. (2010) Characterizing Communities. Luontoopetuksen tietämys 3 (10): 39