Kas yra „Shannon“ indeksas ir kas tai yra?



The „Shannon“ indeksas, Literatūroje taip pat žinomas kaip „Shannon-Weaver“, jis naudojamas konkrečiai biologinei įvairovei įvertinti. Simbolis „H“ naudojamas jį vaizduoti, o jo reikšmės svyruoja tarp teigiamų skaičių, paprastai tarp 2, 3 ir 4. Literatūroje šis indeksas yra vienas populiariausių biologinei įvairovei matuoti.

Rodyklėje atsižvelgiama į mėginyje esančių rūšių kiekį ir kiekvienos rūšies santykinį individų kiekį. Tai yra, apsvarstyti rūšies turtingumą ir gausą.

Kadangi apskaičiavimo formulė apima logaritmą, indekso didžiausia vertė nėra. Tačiau minimali vertė yra nulis, tai rodo, kad nėra įvairovės - esama būklė monokultūroje, pavyzdžiui, kai yra tik viena rūšis.

Mažesnės nei 2 vertės vertinamos kaip ekosistemos, turinčios santykinai mažą rūšių įvairovę, o didesnės nei 3 rūšys. Dykumos regionai yra įvairių ekosistemų pavyzdžiai.

Tropikų ir rifų miškai, priešingai, yra ekosistemos, turinčios gana didelę rūšių biologinę įvairovę..

Indeksas

  • 1 Istorinė perspektyva
  • 2 Apibrėžimas
  • 3 Formulė
  • 4 Privalumai
  • 5 Vienodumas
  • 6 Taikymas
  • 7 Nuorodos

Istorinė perspektyva

Šanono indeksą pasiūlė Claude Elwood Shannon (1916 - 2001), siekdamas rasti priemonę, galinčią įvertinti entropiją. Šis tyrėjas buvo matematikas ir elektros inžinierius, gimęs JAV.

Yra šiek tiek painiavos su tikruoju indekso pavadinimu. Visas pavadinimas yra „Shannon-Weiner“ indeksas. Tačiau daugeliu atvejų autoriai nurodo jį kaip Shannon-Weaver indeksą.

Ši klaida iš dalies įvyko dėl to, kad Claude Shannon bendradarbiavo su matematiku Warren Weaver kelis kartus.

Apibrėžimas

Įvairovė yra vienas iš svarbiausių parametrų, naudojamų apibūdinant ekosistemas.

„Shannon“ indeksas yra indeksas, kuriuo siekiama įvertinti rūšių įvairovę, atsižvelgiant į jų vienodumą. Tai yra informacijos teorijos taikymas ir remiasi idėja, kad didžiausia įvairovė atitinka didesnį neapibrėžtumą pasirinkus konkrečią rūšį atsitiktine tvarka..

Kitaip tariant, indeksas formuluoja svarbių verčių vienodumą visomis mėginio rūšimis.

Tai gali būti tokia minimali ir maksimali reikšmė: nulis rodo, kad yra tik viena rūšis, o logaritmas - S (bendras atrinktų rūšių skaičius) reiškia, kad visoms rūšims atstovaujama vienodai.

Tarkime, mes turime hipotetinę ekosistemą su tik dviem rūšimis. Taip pat manau, kad jie yra tokie patys (jie yra vienodi). Taigi netikrumas yra 50%, nes abi alternatyvos yra vienodos.

Identifikavimas, suteikiantis tikrumą, yra informacijos vienetas, vadinamas „bit“. Jei, pavyzdžiui, turime keturias lygias rūšis, įvairovė bus du.

Formulė

Matematiškai apskaičiuojame „Shannon“ indeksą tokiu būdu:

H ' = - Σ pi ln pi

Indekso išraiška kintamasis pi yra proporcingas rūšių gausumas i, apskaičiuojama kaip sausos rūšies masė, kuri, savo ruožtu, padalijama iš bendros sausos medžiagos masės.

Tokiu būdu indeksas apskaičiuoja neapibrėžtumą, susijusį su asmens tapatybės nustatymu, kuris yra paimtas atsitiktinai iš mėginio.

Be to, mokslininkas gali laisvai pasirinkti logaritmo, vartojamo raiškoje, bazę. Šanonas pats aptarė logaritmus 2, 10 ir 10 bazėse e, kai kiekvienas atitiko skirtingus priemonių vienetus.

Taigi vienetai yra dvejetainiai skaitmenys arba bitai, dešimtainiai skaitmenys ir natūralūs skaitmenys, 2, 10 ir 10 bazių e, atitinkamai.

Privalumai

„Shannon“ indeksas yra vienas iš labiausiai naudojamų ekologinių tyrimų, nes jo taikymas turi tam tikrų pranašumų, palyginti su kitais palyginti populiariais įvairovės rodikliais..

Pirma, imties dydis žymiai nedaro įtakos indeksui. Keliose studijose buvo siekiama nustatyti imties dydžio poveikį ir padaryta išvada, kad iš tikrųjų imties dydis turi labai nedidelį poveikį rūšių įvairovės matavimams..

Antra, indekso taikymas lemia didelės informacijos surinkimą tik vienoje matematinėje išraiška. Tai labai naudinga funkcija, jei norite perduoti didelę informaciją plačiajai auditorijai.

Be to, indeksas „kontekste“ yra labai svarbus jo aiškinimui. Pirmoji dalis - tai didžiausių ir mažiausių vertybių atpažinimas. „Shannon“ indekse yra lengva vizualizuoti, kad maksimali suma atitinka žurnalą S, kur S yra turtas ir minimalus yra 0.

Vienodumas

„Shannon“ indeksas pagrįstas labai svarbia ekologijos koncepcija: vienodumas. Šis parametras nurodo, kokiu mastu rūšys yra atstovaujamos visame mėginyje.

Ekstremaliai apima vieną dominuojančią rūšį ir kitas rūšis, kurios yra labai mažos (vienodumo vertės, artimos 0), visoms rūšims, atstovaujamoms vienodais skaičiais (vienodumo vertės, artimos 1).

Ekologinė įvairovės analizė atlieka esminį vaidmenį. Pavyzdžiui, vieningesnėse bendruomenėse Shannon indeksas tampa jautresnis turtui.

Taikymas

Įvairovės indeksai plačiai naudojami stebint ekologiją ir nykstančių rūšių apsaugą.

Rūšių įvairovės rodikliai turi ypatingą sumą apibendrinant didelį ir svarbų duomenų kiekį, kuris gali būti naudojamas gyventojų charakteristikoms nustatyti.

Šis indeksas buvo panaudotas skirtingiems trikdymų poveikiui ir pabrėžti bendruomenių, tiek gyvūnų, tiek augalų įvairovę, nes jame pateikiama sudėtinga informacija apie rūšių skaičių ir vienodumą..

Galiausiai, ekosistemų įvairovės ir ekosistemų atsparumo ryšys buvo plačiai diskutuojamas. Kai kurie tyrimai patvirtino šį požiūrį.

Nuorodos

  1. Gliessman, S. R. (2002). Agroekologija: ekologiniai procesai tvariame žemės ūkyje. CATIE.
  2. Núñez, E. F. (2008). „Silvopastoral“ sistemos sukurtos su Pinus radiata D. Don ir Betula alba L. Galisijoje. Santiago de Compostela universitetas.
  3. Jorgensen, S. E. (2008). Ekologijos enciklopedija, redagavo Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath.
  4. Kelly, A. (2016). Lygybės, įvairovės ir konkurencijos metrikos kūrimas: naujos priemonės mokykloms ir universitetams. Maršrutas.
  5. Pal, R., ir Choudhury, A. K. (2014). Įvadas į fitoplanktonus: įvairovė ir ekologija. Springer.
  6. Pla, L. (2006). Biologinė įvairovė: išvada, pagrįsta Shannon indeksu ir turtu. Interciencia, 31(8), 583-590.
  7. Pyron, M. (2010) Bendrijų apibūdinimas. Gamtos švietimo žinios 3 (10): 39