Formula, Tafsiran dan Contoh Indeks Simpson

Dia Indeks Simpson Ia adalah formula yang digunakan untuk mengukur kepelbagaian komuniti. Ia biasanya digunakan untuk mengukur biodiversiti, iaitu kepelbagaian makhluk hidup di tempat tertentu. Walau bagaimanapun, indeks ini juga berguna untuk mengukur kepelbagaian elemen seperti sekolah, tempat, antara lain.

Dalam ekologi, indeks Simpson (antara indeks lain) sering digunakan untuk mengukur biodiversiti habitat. Ini mengambil kira bilangan spesies yang terdapat di habitat, serta kelimpahan setiap spesies.

[TOC]

Konsep yang berkaitan

Sebelum menganalisis indeks kepelbagaian Simpson dengan lebih terperinci, penting untuk memahami beberapa konsep asas yang terperinci di bawah:

Kepelbagaian biologi

Kepelbagaian Biologi adalah pelbagai jenis makhluk hidup di kawasan tertentu, ia adalah harta yang dapat diukur dengan banyak cara. Terdapat dua faktor utama yang diambil kira semasa mengukur kepelbagaian: kekayaan dan kesetaraan.

Kekayaan adalah ukuran bilangan organisma yang berbeza yang terdapat di kawasan tertentu; iaitu bilangan spesies yang terdapat di habitat.

Walau bagaimanapun, kepelbagaian bukan sahaja bergantung kepada kekayaan spesies, tetapi juga pada kelimpahan setiap spesies. Equitativity membandingkan persamaan antara saiz penduduk setiap spesies yang hadir.

Kekayaan

Bilangan spesies yang diambil dalam sampel habitat adalah ukuran kekayaan. Lebih banyak spesies yang mereka ada dalam sampel, semakin besar sampel akan ada.

Kekayaan spesies sebagai ukuran dengan sendirinya tidak mengambil kira bilangan individu dalam setiap spesies.

Di atas bermakna berat badan yang sama diberikan kepada spesies yang mempunyai sedikit individu seperti mereka yang mempunyai banyak individu. Oleh itu, margarita mempunyai banyak pengaruh terhadap kekayaan habitat kerana mereka akan mempunyai 1000 pangkat yang tinggal di tempat yang sama.

Equitativity

Equitativity adalah ukuran kelimpahan relatif spesies yang berbeza yang membentuk kekayaan kawasan; iaitu, di habitat tertentu bilangan individu setiap spesies juga akan memberi kesan ke atas biodiversiti tempat.

Komuniti yang dikuasai oleh satu atau dua spesies dianggap kurang pelbagai daripada komuniti di mana spesies sekarang mempunyai kelimpahan yang sama.

Boleh melayani anda: sintesis lipid: jenis dan mekanisme utama mereka

Definisi

Indeks Simpson mengukur kepelbagaian yang wujud dalam komuniti

Apabila kekayaan dan kesamaan spesies meningkat, kepelbagaian meningkat. Indeks Kepelbagaian Simpson adalah ukuran kepelbagaian yang mengambil kira kekayaan dan equitativity.

Ahli ekologi, ahli biologi yang mempelajari spesies dalam persekitaran mereka, berminat dengan kepelbagaian spesies habitat yang mereka pelajari. Ini kerana kepelbagaian biasanya berkadar dengan kestabilan ekosistem: semakin besar kepelbagaian, semakin besar kestabilan.

Komuniti yang paling stabil mempunyai sebilangan besar spesies yang diedarkan secara seragam dalam populasi saiz yang baik. Pencemaran sering mengurangkan kepelbagaian dengan memihak kepada beberapa spesies dominan. Oleh itu, kepelbagaian adalah faktor penting dalam pengurusan pemuliharaan spesies yang berjaya.

Formula

Penting untuk diperhatikan bahawa istilah "indeks kepelbagaian simpson" sebenarnya digunakan untuk merujuk kepada mana -mana tiga indeks yang berkait rapat.

Indeks Simpson (d) mengukur kebarangkalian bahawa dua individu yang dipilih secara rawak tergolong dalam spesies yang sama (atau kategori yang sama).

Terdapat dua versi formula untuk mengira d. Salah satu daripada kedua -duanya adalah sah, tetapi anda mesti konsisten.

Di mana:

- n = jumlah jumlah organisma spesies tertentu.

- N = jumlah jumlah organisma semua spesies.

Nilai D antara 0 dan 1:

- Sekiranya nilai d da 0 bermaksud kepelbagaian tak terhingga.

- Sekiranya nilai d da 1 bermaksud tidak ada kepelbagaian.

Tafsiran

Indeks adalah perwakilan kebarangkalian bahawa dua individu, di rantau yang sama dan dipilih secara rawak, adalah spesies yang sama. Julat Indeks Simpson dari 0 hingga 1, seperti ini:

- Semakin dekat nilai d hingga 1, semakin rendah kepelbagaian habitat.

- Semakin dekat nilai d hingga 0, semakin besar kepelbagaian habitat.

Iaitu, semakin besar nilai d, semakin rendah kepelbagaian. Ini tidak mudah untuk mentafsir secara intuitif dan dapat menghasilkan kekeliruan, oleh itu konsensus untuk menolak nilai d hingga 1 dicapai, seperti berikut: 1- D

Boleh melayani anda: DNA

Dalam kes ini, nilai indeks juga berkisar antara 0 dan 1, tetapi sekarang, semakin besar nilai, semakin besar kepelbagaian sampel.

Ini lebih masuk akal dan lebih mudah difahami. Dalam kes ini, indeks mewakili kebarangkalian bahawa dua individu yang dipilih secara rawak dari sampel tergolong dalam spesies yang berbeza.

Satu lagi cara untuk mengatasi masalah sifat "kaunter -int" indeks Simpson adalah untuk mengambil timbal balik indeks; iaitu, 1/d.

Indeks timbal balik Simpson (1/d)

Nilai indeks ini bermula dengan 1 sebagai angka yang paling rendah. Kes ini akan mewakili komuniti yang mengandungi hanya satu spesies. Semakin tinggi nilai, kepelbagaian yang lebih besar.

Nilai maksimum adalah bilangan spesies dalam sampel. Contohnya: Jika terdapat lima spesies dalam sampel, maka nilai maksimum indeks timbal balik Simpson adalah 5.

Istilah "Indeks Kepelbagaian Simpson" sering digunakan dengan cara yang tidak tepat. Ini bermakna bahawa ketiga -tiga indeks yang diterangkan di atas (Indeks Simpson, Indeks Kepelbagaian Simpson dan indeks timbal balik Simpson), yang begitu rapat, telah disebutkan di bawah istilah yang sama mengikut penulis yang berbeza.

Oleh itu, adalah penting untuk menentukan indeks mana yang telah digunakan dalam kajian tertentu jika anda ingin membuat perbandingan kepelbagaian.

Walau apa pun, komuniti yang dikuasai oleh satu atau dua spesies dianggap kurang pelbagai daripada satu di mana beberapa spesies yang berbeza mempunyai kelimpahan yang sama.

Contoh Pengiraan Indeks Kepelbagaian Simpson

Pensampelan bunga liar yang terdapat dalam dua bidang yang berbeza dibuat dan hasil berikut diperolehi:

Sampel pertama mempunyai lebih banyak kesamaan daripada yang kedua. Ini kerana jumlah individu di lapangan diedarkan secara seragam di antara tiga spesies.

Apabila memerhatikan nilai -nilai dalam jadual, ketidaksamaan dalam pengagihan individu dalam setiap bidang adalah jelas. Walau bagaimanapun, dari sudut pandangan kekayaan kedua -dua bidang adalah sama kerana mereka mempunyai 3 spesies masing -masing; Oleh itu, mereka mempunyai kekayaan yang sama.

Sebaliknya, pada pertunjukan kedua kebanyakan individu adalah ranunculos, spesies dominan. Dalam bidang ini terdapat beberapa margaritas dan gigi singa; Oleh itu, dianggap bahawa bidang 2 kurang beragam daripada 1.

Boleh melayani anda: Asid fosfatid: struktur kimia, biosintesis, fungsi

Di atas adalah yang diperhatikan dengan mata kasar. Kemudian pengiraan dijalankan dengan menggunakan formula:

Jadi:

D (medan 1) = 334.450/1.000x (999)

D (medan 1) = 334.450/999.000

D (medan 1) = 0.3 -> indeks simpson untuk medan 1

D (medan 2) = 868.562/1.000x (999)

D (medan 2) = 868.562/999.000

D (medan 2) = 0.9 -> indeks simpson untuk medan 2

Kemudian:

1-d (medan 1) = 1- 0.3

1 -D (Field 1) = 0.7 -> Indeks Kepelbagaian Simpson untuk Bidang 1

1-d (medan 2) = 1- 0.9

1 -D (Field 2) = 0.1 -> Indeks Kepelbagaian Simpson untuk Bidang 2

Akhirnya:

1 / d (medan 1) = 1 / 0.3

1/d (medan 1) = 3.33 -> indeks timbal balik simpson untuk medan 1

1 / d (medan 2) = 1 / 0.9

1/d (medan 2) = 1.11 -> indeks timbal balik simpson untuk medan 2

3 nilai yang berbeza ini mewakili biodiversiti yang sama. Oleh itu, adalah penting untuk menentukan yang mana indeks telah digunakan untuk dapat melakukan kajian perbandingan kepelbagaian.

Nilai indeks 0.7 Simpson tidak sama dengan nilai 0.7 untuk Indeks Kepelbagaian Simpson. Indeks Simpson memberikan lebih banyak berat kepada spesies yang paling banyak dalam sampel, dan penambahan spesies yang jarang berlaku kepada sampel hanya menyebabkan perubahan kecil dalam nilai d.

Rujukan

1. Dia, f., & Hu, x. S. (2005). Fundament Hubbell. Surat Ekologi, 8(4), 386-390.
2. Hill, m. Sama ada. (1973). Kepelbagaian dan Ketidaksamaan: Untuk menyatukan notasi dan akibatnya. Ekologi, 54(2), 427-432.
3. Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). Ekologi Statistik: Kaedah dan Pengkomputeran Pertama (1^St). John Wiley & Sons.
4. Magurran, a. (2013). Mengukur kepelbagaian biologi. John Wiley & Sons.
5. Morris, e. K., Caruso, t., Buscot, f., Fischer, m., Hancock, c., Maier, t. S.,... Rillig, m. C. (2014). Memilih dan Menggunakan Indeks Pelbagai: Wawasan untuk Aplikasi Ekologi dari Exploratories Biodiversiti Jerman. Ekologi dan Evolusi, 4(18), 3514-3524.
6. Simpson, e. H. (1949). Pengukuran kepelbagaian. Alam, 163(1946), 688.
7. Van der Heijden, m. G. Ke., Klironomos, J. N., Ursic, m., Moutoglis, ms., Streitwolf-Engel, r., Boller, t.,... Sanders, i. R. (1998). Kepelbagaian kulat mycorhizal menentukan biodiversiti tumbuhan, variasi ekosistem dan produktiviti. Alam, 396(6706), 69-72.