Simpson Index -formel, tolkning och exempel

han Simpson Index Det är en formel som används för att mäta mångfalden i ett samhälle. Det används vanligtvis för att mäta biologisk mångfald, det vill säga mångfalden av levande varelser på en viss plats. Detta index är emellertid också användbart för att mäta mångfalden av element som skolor, platser, bland andra.

I ekologi används ofta Simpson -indexet (bland andra index) för att kvantifiera en livsmiljö biologisk mångfald. Detta tar hänsyn till antalet arter som finns i livsmiljön, liksom överflödet av varje art.

[TOC]

Tillhörande koncept

Innan Simpsons mångfaldsindex har mer detaljerat är det viktigt att förstå några grundläggande koncept som beskrivs nedan:

Biologisk mångfald

Biologisk mångfald är det stora utbudet av levande varelser i ett visst område, det är en egenskap som kan kvantifieras på många olika sätt. Det finns två huvudfaktorer som beaktas vid mätning av mångfald: rikedom och ekvitivitet.

Rikedom är ett mått på antalet olika organismer som finns i ett visst område; det vill säga antalet arter som finns i en livsmiljö.

Mångfald beror emellertid inte bara på arternas rikedom, utan också på överflödet av varje art. Ekvitivitet jämför likheten mellan befolkningsstorlekarna för var och en av de närvarande arterna.

Rikedom

Antalet arter som tagits i ett livsmiljöprov är ett mått på rikedom. Ju fler arter de är närvarande i ett prov, desto större kommer provet att ha.

Arternas rikedom som ett mått i sig tar inte hänsyn till antalet individer i varje art.

Ovanstående betyder att samma vikt ges till arter som har få individer som de som har många individer. Därför har en margarita lika mycket inflytande på en livsmiljö som de skulle ha 1000 rang som bor på samma plats.

Ekvitivitet

Ekvitivitet är ett mått på det relativa överflödet av de olika arterna som utgör rikedomen i ett område; Det vill säga i en viss livsmiljö kommer antalet individer av varje art också att påverka platsens biologiska mångfald.

Ett samhälle som domineras av en eller två arter anses vara mindre varierande än ett samhälle där den nuvarande arten har ett liknande överflöd.

Kan tjäna dig: lipidsyntes: typer och deras huvudmekanismer

Definition

Simpsons index mäter mångfalden som finns i ett samhälle

När arternas rikedom och jämlikhet ökar ökar mångfalden. Simpsons mångfaldsindex är ett mått på mångfald som tar hänsyn till både rikedom och jämlikhet.

Ekologer, biologer som studerar arter i sin miljö, är intresserade av mångfalden av arter av livsmiljöer de studerar. Detta beror på att mångfalden vanligtvis är proportionell mot ekosystemets stabilitet: ju större mångfalden, desto större stabilitet.

De mest stabila samhällena har ett stort antal arter som distribueras ganska enhetligt i befolkningar i god storlek. Föroreningar minskar ofta mångfalden genom att gynna några dominerande arter. Mångfald är därför en viktig faktor i en framgångsrik hantering av arter bevarande.

Formel

Det är viktigt att notera att termen "Simpson Diversity Index" faktiskt används för att hänvisa till någon av de tre nära besläktade indexen.

Simpson Index (D) mäter sannolikheten för att två slumpmässigt utvalda individer tillhör samma art (eller samma kategori).

Det finns två versioner av formeln för att beräkna D. Någon av de två är giltiga, men du måste vara konsekvent.

Var:

- n = det totala antalet organismer av en viss art.

- N = det totala antalet organismer av alla arter.

Värdet på D sträcker sig mellan 0 och 1:

- Om värdet på D da 0 betyder oändlig mångfald.

- Om värdet på d da 1 betyder att det inte finns någon mångfald.

Tolkning

Indexet är en representation av sannolikheten att två individer, inom samma region och slumpmässigt utvalda, är av samma art. Räckvidden för Simpson -indexet går från 0 till 1, så här:

- Ju närmare värdet D till 1, desto lägre är livsmiljöns mångfald.

- Ju närmare värdet D till 0, desto större är livsmiljöns mångfald.

Det vill säga ju större värdet på d, desto lägre är mångfalden. Detta är inte lätt att tolka intuitivt och kan generera förvirring, varför konsensus om att subtrahera värdet av d till 1 nåddes, var som följer: 1- d

Kan tjäna dig: DNA

I detta fall varierar indexvärdet också mellan 0 och 1, men nu, ju större värde, desto större är mångfalden i provet.

Detta är mer meningsfullt och är lättare att förstå. I detta fall representerar indexet sannolikheten för att två slumpmässigt utvalda individer från ett prov tillhör olika arter.

Ett annat sätt att övervinna problemet med "Counter -Int" naturen "av Simpson -indexet är att ta indexets ömsesidiga; det vill säga 1/d.

Simpson ömsesidigt index (1/d)

Värdet på detta index börjar med 1 som den lägsta möjliga siffran. Detta fall skulle representera ett samhälle som bara innehåller en art. Ju högre värde, desto större mångfald.

Det maximala värdet är antalet arter i provet. Till exempel: Om det finns fem arter i ett prov är det maximala värdet på Simpson ömsesidiga index 5 5.

Termen "Simpson Diversity Index" tillämpas ofta på ett oöverträffat sätt. Detta innebär att de tre indexen som beskrivs ovan (Simpson Index, Simpson Diversity Index och Simpsons ömsesidiga index), som är så nära besläktade, har citerats under samma term enligt olika författare.

Därför är det viktigt att bestämma vilket index som har använts i en viss studie om du vill göra jämförelser av mångfald.

I vilket fall som helst anses ett samhälle som domineras av en eller två arter vara mindre mångsidiga än en där flera olika arter har ett liknande överflöd.

Exempel på beräkningen av Simpsons mångfaldsindex

En provtagning av vilda blommor som finns i två olika fält görs och följande resultat erhålls:

Det första provet har mer ekvivitet än det andra. Detta beror på att det totala antalet individer i fältet fördelas ganska enhetligt bland de tre arterna.

När du observerar värdena i tabellen är ojämlikheten i fördelningen av individer inom varje fält uppenbar. Emellertid är båda fälten desamma eftersom de har 3 arter vardera; Följaktligen har de samma rikedom.

Däremot, i den andra showen är de flesta individer Ranunculos, den dominerande arten. På detta område finns det få margaritas och lejontänder; Därför anses det att fält 2 är mindre varierande än 1.

Kan tjäna dig: fosfatidinsyra: kemisk struktur, biosyntes, funktioner

Ovanstående är det observerade med blotta ögat. Sedan utförs beräkningen genom att tillämpa formeln:

Så:

D (fält 1) = 334.450/1.000x (999)

D (fält 1) = 334.450/999.000

D (fält 1) = 0,3 -> Simpson -index för fält 1

D (fält 2) = 868.562 /1.000x (999)

D (fält 2) = 868.562 /999.000

D (fält 2) = 0,9 -> Simpson -index för fält 2

Sedan:

1-D (fält 1) = 1- 0,3

1 -D (fält 1) = 0,7 -> Simpson Diversity Index för fält 1

1-D (fält 2) = 1- 0,9

1 -D (fält 2) = 0,1 -> Simpson Diversity Index för fält 2

Till sist:

1 / d (fält 1) = 1 / 0.3

1/D (fält 1) = 3,33 -> Simpson ömsesidigt index för fält 1

1 / D (fält 2) = 1 / 0,9

1/D (fält 2) = 1.11 -> Simpson ömsesidigt index för fält 2

Dessa tre olika värden representerar samma biologiska mångfald. Därför är det viktigt att bestämma vilka av indexen som har använts för att kunna göra någon jämförande studie av mångfald.

Ett 0,7 Simpson -indexvärde är inte detsamma som ett värde på 0,7 för Simpsons mångfaldsindex. Simpson -indexet ger mer vikt till de vanligaste arterna i ett prov, och tillägget av sällsynta arter till ett prov orsakar endast små förändringar i värdet på D.

Referenser

1. Han f., & Hu, x. S. (2005). Hubbells grundläggande. Ekologbrev, 8(4), 386-390.
2. Hill, m. ANTINGEN. (1973). Mångfald och jämnhet: att förena notation och dess konsekvenser. Ekologi, 54(2), 427-432.
3. Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). Statistikekologi: En första i metoder och datoranvändning (1^St). John Wiley & Sons.
4. Magurran, a. (2013). Mätning av biologisk mångfald. John Wiley & Sons.
5. Morris, E. K., Caruso, t., Buscot, f., Fischer, m., Hancock, c., Maier, t. S.,... rillig, m. C. (2014). Att välja och använda olika index: Insikter för ekologiska tillämpningar från de tyska biologiska mångfaldsutforatorerna. Ekologi och evolution, 4(18), 3514-3524.
6. Simpson, E. H. (1949). Mångfaldsmätning. Natur, 163(1946), 688.
7. Van der Heijden, m. G. TILL., Klironomos, J. N., Ursic, m., Moutoglis, s., Streitwolf-Engel, R., Boller, T.,... Sanders, jag. R. (1998). Mycorhizal svampdiversitet bestämmer växtens biologiska mångfald, ekosystemvariation och produktivitet. Natur, 396(6706), 69-72.