Dalintis:
Simpson indekso apibrėžimas, formulė, aiškinimas ir pavyzdys
The Simpsono indeksas tai formulė, naudojama bendruomenės įvairovei matuoti. Paprastai ji naudojama biologinei įvairovei, ty gyvų daiktų įvairovei tam tikroje vietoje, matuoti. Tačiau šis indeksas taip pat naudingas tam, kad būtų galima įvertinti, pvz., Mokyklų, vietų įvairovę.
Ekologijoje Simpson indeksas dažnai naudojamas (be kitų indeksų), kad būtų galima įvertinti buveinės biologinę įvairovę. Į tai atsižvelgiama į buveinėje esančių rūšių kiekį ir kiekvienos rūšies gausą.
Indeksas
- 1 Susijusios sąvokos
- 1.1 Biologinė įvairovė
- 1.2 Turtas
- 1.3 Tinkamumas
- 2 Apibrėžimas
- 3 Formulė
- 4 Aiškinimas
- 4.1 „Simpson“ abipusis indeksas (1 / D)
- 5 Simpson įvairovės indekso skaičiavimo pavyzdys
- 6 Nuorodos
Susijusios sąvokos
Prieš analizuodami „Simpson“ įvairovės indeksą, svarbu suprasti keletą pagrindinių sąvokų, kurios išsamiau aprašytos toliau:
Biologinė įvairovė
Biologinė įvairovė yra didelė gyvų būtybių įvairovė, egzistuojanti tam tikroje vietovėje, tai yra turtas, kurį galima kiekybiškai įvertinti įvairiais būdais. Vertinant įvairovę, atsižvelgiama į du pagrindinius veiksnius: gerovę ir teisingumą.
Turtas yra įvairių organizmų, esančių tam tikroje vietovėje, skaičius; ty rūšių, esančių buveinėje, kiekis.
Tačiau įvairovė priklauso ne tik nuo rūšių įvairovės, bet ir nuo kiekvienos rūšies gausos. Lygiavertiškumas lygina kiekvienos esamos rūšies populiacijų dydį.
Turtas
Gyvūnų, paimtų į buveinių mėginius, skaičius yra turto matas. Kuo daugiau rūšių mėginyje yra, tuo daugiau bus mėginys.
Rūšių įvairovė kaip priemonė pati savaime neatsižvelgia į asmenų skaičių kiekvienoje rūšyje.
Pirmiau minėta, kad tas pats svoris suteikiamas toms rūšims, kurios turi nedaug asmenų, nei tų, kurie turi daug asmenų. Todėl saulėlydis turi tiek pat didelę įtaką buveinės turtingumui, nes jis turėtų 1000 skerdenų, gyvenančių toje pačioje vietoje.
Lygios galimybės
Sąžiningumas yra santykinis įvairių rūšių, sudarančių erdvės turtingumą, gausa; tai reiškia, kad tam tikroje buveinėje kiekvienos rūšies individų skaičius taip pat turės įtakos vietos biologinei įvairovei.
Bendruomenė, kurioje dominuoja viena ar dvi rūšys, laikoma mažiau įvairiapusiška nei bendruomenė, kurioje esamos rūšys yra panašios.
Apibrėžimas
Didėjant rūšių gerovei ir teisingumui didėja įvairovė. Simpsono įvairovės indeksas - tai įvairovės matas, kuriame atsižvelgiama į gerovę ir teisingumą.
Ekologai, biologai, kurie tiria rūšis savo aplinkoje, domisi rūšių, kurias jie studijuoja, įvairove. Taip yra todėl, kad įvairovė paprastai yra proporcinga ekosistemos stabilumui: kuo didesnė įvairovė, tuo didesnis stabilumas.
Stabiliausios bendruomenės turi daug rūšių, kurios yra gana tolygiai pasiskirstę gerose populiacijose. Tarša dažnai mažina įvairovę, skatindama keletą dominuojančių rūšių. Todėl įvairovė yra svarbus veiksnys sėkmingam rūšių išsaugojimui.
Formulė
Svarbu pažymėti, kad terminas „Simpsono įvairovės indeksas“ iš tikrųjų vartojamas nurodant bet kurį iš trijų glaudžiai susijusių indeksų.
Simpson indeksas (D) matuoja tikimybę, kad du iš atsitiktinai atrinktų atrinktų asmenų priklauso tai pačiai rūšiai (arba tai pačiai kategorijai)..
D. skaičiuojant yra dvi formulės versijos. Bet kuris iš šių variantų galioja, bet jūs turite būti nuoseklūs.
Kur:
- n = bendras organizmai rūšies.
- N = bendras organizmai visų rūšių.
D vertė svyruoja tarp 0 ir 1:
- Jei D vertė suteikia 0, tai reiškia begalinę įvairovę.
- Jei D vertė yra 1, tai reiškia, kad nėra įvairovės.
Aiškinimas
Indeksas parodo tikimybę, kad du asmenys toje pačioje zonoje ir atrinkti atsitiktinai yra tos pačios rūšies. Simpson indekso diapazonas eina nuo 0 iki 1, kaip šis:
- Kuo artimesnė D-1 vertė, tuo mažesnė buveinės įvairovė.
- Kuo artimesnė D vertė 0, tuo didesnė buveinės įvairovė.
Tai yra, tuo didesnė D vertė, tuo mažesnė įvairovė. Tai nėra lengva interpretuoti intuityviai ir gali sukelti painiavą, todėl buvo pasiektas sutarimas atimti vertę nuo D iki 1, tai yra: 1– D
Tokiu atveju indekso reikšmė taip pat svyruoja nuo 0 iki 1, bet tuo didesnė vertė, tuo didesnė mėginio įvairovė..
Tai labiau prasminga ir lengviau suprantama. Šiuo atveju indeksas rodo tikimybę, kad du mėginiai, atsitiktinai atrinkti iš mėginio, priklauso skirtingoms rūšims.
Kitas būdas įveikti Simpson indekso „priešiško intuityvumo“ problemą - atsižvelgti į indekso abipusį pobūdį; tai yra 1 / D.
Abipusis Simpson indeksas (1 / D)
Šio indekso reikšmė prasideda nuo 1 mažiausio galimo skaičiaus. Šis atvejis būtų bendruomenė, kurioje yra tik viena rūšis. Kuo didesnė vertė, tuo didesnė įvairovė.
Didžiausia vertė yra mėginių rūšių skaičius. Pavyzdžiui: jei mėginyje yra penkios rūšys, didžiausia abipusio Simpson indekso vertė yra 5.
Terminas „Simpsono įvairovės indeksas“ dažnai taikomas netiksliai. Tai reiškia, kad trys pirmiau aprašyti indeksai (Simpson indeksas, Simpson įvairovės indeksas ir Simpsono abipusis indeksas), kurie yra tokie glaudžiai susiję, buvo paminėti pagal tą patį terminą pagal skirtingus autorius..
Todėl svarbu nustatyti, kuris indeksas buvo naudojamas konkrečiame tyrime, jei norite palyginti įvairovę.
Bet kokiu atveju, bendruomenė, kurioje dominuoja viena ar dvi rūšys, laikoma mažiau įvairiapusiška nei ta, kurioje yra keletas skirtingų rūšių panašaus gausumo.
Simpson įvairovės indekso skaičiavimo pavyzdys
Atliekamas dviejų skirtingų laukų laukinių gėlių mėginių ėmimas ir gaunami šie rezultatai:
Pirmasis mėginys turi daugiau teisingumo nei antrasis. Taip yra todėl, kad bendras asmenų skaičius šioje srityje yra gana tolygiai paskirstytas tarp trijų rūšių.
Stebėdami lentelėje pateiktas vertybes, akivaizdu, kad kiekvienos srities žmonių pasiskirstymas yra nevienodas. Tačiau turtingumo požiūriu abu laukai yra vienodi, nes kiekviena jų turi 3 rūšis; todėl jie turi tą patį turtą.
Priešingai, antrame pavyzdyje dauguma žmonių yra krakmolai, dominuojanti rūšis. Šioje srityje yra keletas margrijų ir kiaulpienių; todėl 2 laukas laikomas mažiau įvairiapusiu nei 1 laukas.
Aukščiau yra tai, kas stebima plika akimi. Tada skaičiavimas atliekamas taikant formulę:
Tada:
D (1 laukas) = 334,450 / 1000x (999)
D (1 laukas) = 334,450 / 999,000
D (1 laukas) = 0.3 -> Simpson lauko 1 indeksas
D (2 laukas) = 868,562 / 1000x (999)
D (2 laukas) = 868,562 / 999,000
D (2 laukas) = 0,9 -> Simpson lauko 2 indeksas
Tada:
1-D (1 laukas) = 1- 0.3
1-D (1 laukas) = 0,7 -> Simpson įvairovės indeksas laukui 1
1-D (2 laukas) = 1- 0.9
1-D (2 laukas) = 0,1 -> Simpson įvairovės indeksas laukui 2
Galiausiai:
1 / D (1 laukas) = 1 / 0.3
1 / D (1 laukas) = 3.33 -> Simpsono abipusis indeksas 1 laukui
1 / D (2 laukas) = 1 / 0,9
1 / D (2 laukas) = 1,11 -> abipusis Simpson indeksas laukui 2
Šios 3 skirtingos vertės yra tos pačios biologinės įvairovės. Todėl svarbu nustatyti, kurie iš indeksų buvo naudojami, kad būtų atliktas bet koks lyginamasis tyrimas.
Simpsono indekso vertė 0,7 yra ne tokia pati kaip 0,7 Simpson įvairovės indeksui. „Simpson“ indeksas suteikia daugiau svorio didžiausioms mėginių rūšims, o retų rūšių įtraukimas į mėginį sukelia tik nedidelius D vertės pokyčius..
Nuorodos
- Jis, F., ir Hu, X. S. (2005). Hubbello pagrindinis biologinės įvairovės parametras ir Simpson įvairovės indeksas. Ekologiniai laiškai, 8(4), 386-390.
- Hill, M. O. (1973). Įvairovė ir lygumas: suvienijimas ir jo pasekmės. Ekologija, 54(2), 427-432.
- Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). Statistinė ekologija: metodų ir skaičiavimo pradmuo (1)g). John Wiley & Sons.
- Magurran, A. (2013). Biologinės įvairovės matavimas. John Wiley & Sons.
- Morris, E. K., Caruso, T., Buscot, F., Fischer, M., Hancock, C., Maier, T. S., ... Rillig, M. C. (2014). Įvairovės indeksų pasirinkimas ir naudojimas: Vokietijos biologinės įvairovės tyrinėjimų ekologinių pritaikymų įžvalgos. Ekologija ir evoliucija, 4(18), 3514-3524.
- Simpson, E. H. (1949). Įvairovės matavimas. Gamta, 163(1946), 688.
- Van Der Heijden, M. G. A., Klironomos, J. N., Ursic, M., Moutoglis, P., Streitwolf-Engel, R., Boller, T., ... Sanders, I. R. (1998). Mikorrhizalinis grybų įvairovė lemia augalų biologinę įvairovę, ekosistemų įvairovę ir produktyvumą. Gamta, 396(6706), 69-72.