Simpson Indexformel, Interpretation und Beispiel

Er Simpson Index Es ist eine Formel, die verwendet wird, um die Vielfalt einer Gemeinschaft zu messen. Es wird häufig verwendet, um die biologische Vielfalt zu messen, dh die Vielfalt der Lebewesen an einem bestimmten Ort. Dieser Index ist jedoch auch nützlich, um die Vielfalt von Elementen wie Schulen, Orten unter anderem zu messen.

In der Ökologie wird der Simpson -Index (unter anderem) häufig verwendet, um die biologische Vielfalt eines Lebensraums zu quantifizieren. Dies berücksichtigt die Anzahl der im Lebensraum vorhandenen Arten sowie die Häufigkeit jeder Art.

[TOC]

Verbundene Konzepte

Bevor Sie den Diversity -Index von Simpson genauer analysieren, ist es wichtig, einige unten beschriebene grundlegende Konzepte zu verstehen:

Biologische Vielfalt

Die biologische Vielfalt ist die Vielzahl von Lebewesen in einem bestimmten Gebiet, eine Eigenschaft, die auf viele verschiedene Arten quantifiziert werden kann. Es gibt zwei Hauptfaktoren, die bei der Messung der Vielfalt berücksichtigt werden: Wohlstand und Gleichitativität.

Wohlstand ist ein Maß für die Anzahl der verschiedenen Organismen, die in einem bestimmten Bereich vorhanden sind. Das heißt, die Anzahl der in einem Lebensraum vorhandenen Arten.

Die Vielfalt hängt jedoch nicht nur von der Fülle von Arten ab, sondern auch von der Fülle jeder Art. Die Äquitativität vergleicht die Ähnlichkeit zwischen den Bevölkerungsgrößen jeder der vorhandenen Arten.

Vermögen

Die Anzahl der in einer Lebensraumprobe eingenommenen Arten ist ein Maß für den Wohlstand. Je mehr Arten sie in einer Probe vorhanden sind, desto größer wird die Probe haben.

Der Artenreichtum als Maß an sich berücksichtigt nicht die Anzahl der Individuen in jeder Art.

Das obige bedeutet, dass Arten, die nur wenige Personen wie diejenigen haben, die viele Personen haben. Daher hat eine Margarita genauso viel Einfluss auf den Reichtum eines Lebensraums wie 1000 Ränge, die am selben Ort leben.

Gleichitativität

Äquitativität ist ein Maß für die relative Häufigkeit der verschiedenen Arten, die den Reichtum eines Gebiets ausmachen. Das heißt, in einem bestimmten Lebensraum wird die Anzahl der Individuen jeder Art auch auf die Artenvielfalt des Ortes wirken.

Eine von einer oder zwei Arten dominierte Gemeinschaft wird als weniger vielfältig angesehen als eine Gemeinschaft, in der die vorliegenden Arten eine ähnliche Fülle haben.

Kann Ihnen dienen: Lipidsynthese: Typen und deren Hauptmechanismen

Definition

Der Index von Simpson misst die Vielfalt, die in einer Gemeinschaft existiert

Wenn der Wohlstand und die Äquitivität der Arten zunehmen, nimmt die Vielfalt zu. Der Diversity -Index von Simpson ist ein Maß für die Vielfalt, das sowohl Wohlstand als auch Gleichitativität berücksichtigt.

Ökologen, Biologen, die Arten in ihrer Umwelt untersuchen, interessieren sich für die Vielfalt von Arten von Lebensräumen, die sie untersuchen. Dies liegt daran, dass die Vielfalt normalerweise proportional zur Stabilität der Ökosysteme ist.

Die stabilsten Gemeinden haben eine große Anzahl von Arten, die in guten Größenpopulationen ziemlich einheitlich verteilt sind. Kontamination reduziert oft die Vielfalt, indem sie einige dominante Arten begünstigt. Vielfalt ist daher ein wichtiger Faktor für die erfolgreiche Behandlung des Artenschutzes.

Formel

Es ist wichtig zu beachten, dass der Begriff "Simpson Diversity Index" tatsächlich verwendet wird.

Der Simpson -Index (D) misst die Wahrscheinlichkeit, dass zwei zufällig ausgewählte Individuen derselben Art (oder derselben Kategorie) gehören.

Es gibt zwei Versionen der Formel, um D zu berechnen. Eine der beiden ist gültig, aber Sie müssen konsistent sein.

Wo:

- n = die Gesamtzahl von Organismen einer bestimmten Art.

- N = die Gesamtzahl von Organismen von allen Arten.

Der Wert von D liegt zwischen 0 und 1:

- Wenn der Wert von D da 0 unendliche Vielfalt bedeutet.

- Wenn der Wert von d da 1 bedeutet, dass es keine Vielfalt gibt.

Deutung

Der Index ist eine Darstellung der Wahrscheinlichkeit, dass zwei Individuen innerhalb derselben Region und zufällig ausgewählte Art derselben Spezies haben. Der Bereich des Simpson -Index geht von 0 auf 1 wie folgt aus:

- Je näher der Wert von D bis 1, desto niedriger die Vielfalt des Lebensraums.

- Je näher der Wert von D bis 0 ist, desto größer ist die Vielfalt des Lebensraums.

Das heißt, je größer der Wert von D ist, desto niedriger die Vielfalt. Dies ist nicht einfach intuitiv zu interpretieren und könnte Verwirrung erzeugen, weshalb der Konsens über die Subtraktion des Werts von D bis 1 wie folgt erreicht wurde: 1- D

Kann Ihnen dienen: DNA

In diesem Fall liegt der Indexwert auch zwischen 0 und 1, desto größer ist die Vielfalt der Stichprobe, je größer der Wert ist.

Dies ist sinnvoller und ist einfacher zu verstehen. In diesem Fall stellt der Index die Wahrscheinlichkeit dar, dass zwei zufällig ausgewählte Personen aus einer Stichprobe zu verschiedenen Arten gehören.

Eine andere Möglichkeit, das Problem der "Zähler -in" Natur "des Simpson -Index" zu überwinden, besteht darin, den gegenseitigen Index zu übernehmen. das heißt 1/d.

Simpson -Gegenindex (1/D)

Der Wert dieses Index beginnt mit 1 als die niedrigstmögliche Zahl. Dieser Fall würde eine Gemeinschaft darstellen, die nur eine Art enthält. Je höher der Wert, desto größerer Vielfalt.

Der Maximalwert ist die Anzahl der Arten in der Probe. Zum Beispiel: Wenn sich in einer Stichprobe fünf Arten befinden, beträgt der Maximalwert des Simpson -gegenseitigen Index 5.

Der Begriff "Simpson Diversity Index" wird häufig auf unrezise Weise angewendet. Dies bedeutet, dass die drei oben beschriebenen Indizes (Simpson Index, Simpson Diversity Index und Simpsons gegenseitiger Index), der so eng miteinander verbunden ist, nach demselben Begriff nach verschiedenen Autoren zitiert wurden.

Daher ist es wichtig zu bestimmen, welcher Index in einer bestimmten Studie verwendet wurde, wenn Sie Vergleiche der Vielfalt durchführen möchten.

In jedem Fall wird eine von ein oder zwei Arten dominierte Gemeinschaft als weniger vielfältig angesehen als eine, in der mehrere verschiedene Arten eine ähnliche Häufigkeit haben.

Beispiel für die Berechnung des Diversity -Index von Simpson

Eine Probenahme von wilden Blüten, die in zwei verschiedenen Feldern vorhanden sind, erfolgt und die folgenden Ergebnisse werden erzielt:

Die erste Stichprobe hat mehr Gleichheit als die zweite. Dies liegt daran.

Bei der Beobachtung der Werte in der Tabelle ist die Ungleichheit bei der Verteilung von Individuen in jedem Feld offensichtlich. Unter der Sicht des Vermögens sind beide Felder jedoch gleich, weil sie jeweils 3 Arten haben; Folglich haben sie den gleichen Reichtum.

Im Gegensatz dazu sind in der zweiten Show die meisten Individuen Ranunculos, die dominierende Art. In diesem Bereich gibt es nur wenige Margaritas und Löwenzähne; Daher wird berücksichtigt, dass Feld 2 weniger vielfältig ist als 1.

Kann Ihnen dienen: Phosphatidsäure: Chemische Struktur, Biosynthese, Funktionen

Das obige ist das beobachtete mit dem bloßen Auge. Anschließend wird die Berechnung durch Anwenden der Formel durchgeführt:

So:

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

D (Feld 1) = 334.450/999.000

D (Feld 1) = 0,3 -> Simpson Index für Feld 1

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

D (Feld 2) = 868.562 /999.000

D (Feld 2) = 0,9 -> Simpson Index für Feld 2

Dann:

1-D (Feld 1) = 1- 0,3

1 -d (Feld 1) = 0,7 -> Simpson Diversity Index für Feld 1

1-D (Feld 2) = 1- 0,9

1 -d (Feld 2) = 0,1 -> Simpson Diversity Index für Feld 2

Endlich:

1 / d (Feld 1) = 1 / 0,3

1/d (Feld 1) = 3,33 -> Simpson -gegenseitiger Index für Feld 1

1 / d (Feld 2) = 1 / 0,9

1/d (Feld 2) = 1.11 -> Simpson -gegenseitiger Index für Feld 2

Diese 3 verschiedenen Werte repräsentieren die gleiche biologische Vielfalt. Daher ist es wichtig zu bestimmen, welcher der Indizes verwendet wurde, um eine vergleichende Untersuchung der Vielfalt durchzuführen.

Ein 0,7 -Simpson -Indexwert entspricht nicht dem Wert von 0,7 für den Diversity Index von Simpson. Der Simpson -Index verleiht den am häufigsten vorkommenden Spezies in einer Probe mehr Gewicht, und die Zugabe seltener Arten zu einer Probe führt nur zu geringen Wertänderungen des D D.

Verweise

1. Er, f., & Hu, x. S. (2005). Hubbells Fundament. Ökologische Briefe, 8(4), 386-390.
2. Hill, m. ENTWEDER. (1973). Vielfalt und Gleichmäßigkeit: zur Vereinheitlichung der Notation und ihrer Folgen. Ökologie, 54(2), 427-432.
3. Ludwig, J. & Reynolds, j. (1988). Statistikökologie: Eine erste Methode und Computing (1^St). John Wiley & Söhne.
4. Magurran, a. (2013). Messung der biologischen Vielfalt. John Wiley & Söhne.
5. Morris, e. K., Caruso, t., Buscot, f., Fischer, m., Hancock, c., Maier, t. S.,… Rillig, m. C. (2014). Auswahl und Verwendung verschiedener Indizes: Einblicke für ökologische Anwendungen aus den deutschen Biodiversitäts -Exploratorien. Ökologie und Evolution, 4(18), 3514-3524.
6. Simpson, e. H. (1949). Messung der Vielfalt. Natur, 163(1946), 688.
7. Van der heijden, m. G. ZU., Klironomos, J. N., Ursic, m., Moutoglis, p., Streitwolf-Engel, r., Boller, t.,... Sanders, ich. R. (1998). Mycorhizalpilzvielfalt bestimmt die biologische Vielfalt der Pflanzen, die Variation und die Produktivität von Ökosystemen. Natur, 396(6706), 69-72.