סימפסון אינדקס הגדרה, נוסחה, פרשנות ודוגמה

ה המדד של סימפסון זוהי נוסחה המשמשת למדידת המגוון של הקהילה. זה נפוץ למדוד את המגוון הביולוגי, כלומר, מגוון של דברים חיים במקום נתון. עם זאת, מדד זה שימושי גם למדוד את מגוון של אלמנטים כגון בתי ספר, מקומות, בין היתר.

באקולוגיה, מדד סימפסון משמש לעתים קרובות (בין מדדים אחרים) לכמת את המגוון הביולוגי של בית גידול. זה לוקח בחשבון את כמות מינים הנוכחי בבית הגידול, כמו גם את השפע של כל מינים.

אינדקס

• 1 מושגים משויכים
  • 1.1 שונות ביולוגית
  • 1.2 עושר
  • 1.3 שוויון
• הגדרה
• 3 נוסחה
• 4 פרשנות
  • 4.1 מדד הסימפסון של סימפסון (1 / D)
• 5 סימפסון גיוון מדד מדד החישוב
• 6 הפניות

מושגים משויכים

לפני ניתוח מדד גיוון סימפסון בפירוט רב יותר, חשוב להבין כמה מושגים בסיסיים המפורטים להלן:

מגוון ביולוגי

המגוון הביולוגי הוא מגוון גדול של יצורים חיים הקיימים באזור מסוים, הוא נכס שניתן לכמת בדרכים רבות ושונות. ישנם שני גורמים עיקריים אשר נלקחים בחשבון בעת ​​מדידת המגוון: עושר והגינות.

עושר הוא מדד של מספר אורגניזמים שונים הקיימים באזור מסוים; כלומר, כמות המינים הקיימים בבית גידול.

עם זאת, מגוון תלוי לא רק על עושר המינים, אלא גם על שפע של כל מינים. השוויון משווה את הדמיון בין גודל האוכלוסייה של כל אחד מהמינים הקיימים.

עושר

מספר המינים שנלקחו במדגם בית גידול הוא מדד של עושר. ככל שמספר המינים נמצא במדגם, העשיר יותר יהיה המדגם.

העושר של מינים כמדד בפני עצמו אינו לוקח בחשבון את מספר האנשים בכל מין.

האמור לעיל פירושו כי אותו משקל ניתנת מינים כי יש כמה אנשים כמו אלה שיש להם אנשים רבים. לכן, חיננית יש השפעה רבה על העושר של בית גידול כמו זה היה 1000 פרצופים שחיים באותו מקום.

שוויון

הוגנות היא מדד לשפע היחסי של המינים השונים המרכיבים את העושר של אזור; כלומר, בבית גידול נתון מספר האנשים בכל מין ישפיע גם על המגוון הביולוגי של המקום.

קהילה הנשלטת על ידי מין אחד או שניים נחשבת פחות מגוונת מאשר קהילה שבה קיים המין הנוכחי שפע דומה.

הגדרה

כמו העושר והוגנות של המין להגדיל, המגוון גדל. מדד הגיוון של סימפסון הוא מדד לגיוון המביא בחשבון הן את העושר והן את ההוגנות.

אקולוגים, ביולוגים החוקרים את המין בסביבתם, מתעניינים במגוון המינים בבתי הגידול שבהם הם לומדים. הסיבה לכך היא שהגיוון הוא בדרך כלל יחסי ליציבות המערכת האקולוגית: ככל שהגיוון גדול יותר, כך גדל היציבות.

היישובים היציבים ביותר יש מספר רב של מינים כי הם מופצים באופן שווה למדי באוכלוסיות בגודל טוב. זיהום לעיתים קרובות מקטין את הגיוון על ידי העדפה כמה מינים דומיננטיים. גיוון הוא, אם כן, גורם חשוב בניהול מוצלח של שימור מינים.

נוסחה

חשוב לציין כי המונח "מדד גיוון של סימפסון" משמש למעשה להתייחס לכל אחד משלושת המדדים הקשורים זה לזה.

מדד סימפסון (D) מודד את ההסתברות כי שני אנשים שנבחרו באקראי מתוך מדגם שייכים לאותו מין (או אותה קטגוריה).

ישנן שתי גרסאות של הנוסחה לחישוב ד 'או של שני תקף, אבל אתה צריך להיות עקבי.

היכן

- n = המספר הכולל של אורגניזמים של מין מסוים.

- N = המספר הכולל של אורגניזמים של כל המינים.

הערך של D נע בין 0 ל 1:

- אם הערך של D נותן 0, זה אומר מגוון אינסופי.

- אם הערך של D נותן 1, זה אומר שאין מגוון.

פרשנות

המדד מייצג את ההסתברות כי שני פרטים, באותו אזור ונבחרו באקראי, הם מאותו המין. טווח המדד סימפסון הולך מ 0 עד 1, ככה:

- ככל שקרוב יותר לגישה של D עד 1, כך גיוון המגורים נמוך יותר.

- ככל שקרוב יותר לערך של D 0, כך גדל מגוון המגורים.

כלומר, ככל שהערך D גדול יותר, כך המגוון נמוך יותר. זה לא קל לפרש באופן אינטואיטיבי ויכול לגרום לבלבול, ולכן הקונצנזוס הגיע כדי להפחית את הערך מ D ל 1, להיות כדלקמן: 1- D

במקרה זה, ערך המדד מתנודד גם בין 0 ל -1, אך כעת, ככל שהערך גבוה יותר, כך גדל המגוון של המדגם.

זה הגיוני יותר וקל יותר להבין. במקרה זה, המדד מייצג את ההסתברות כי שני אנשים שנבחרו באקראי מתוך מדגם שייכים מינים שונים.

דרך נוספת להתגבר על הבעיה של "אנטי אינטואיטיבי" הטבע של מדד סימפסון היא לקחת את הדדי של המדד; כלומר, 1 / D.

אינדקס סימפסון הדדי (1 / D)

הערך של מדד זה מתחיל עם 1 כמספר הנמוך ביותר האפשרי. המקרה הזה מייצג קהילה שמכילה רק מין אחד. ככל שהערך גבוה יותר, כך גדל המגוון.

הערך המקסימלי הוא מספר המינים במדגם. לדוגמה: אם יש חמישה מינים במדגם, אז הערך המקסימלי של מדד סימפסון הדדי הוא 5.

המונח "מדד הגיוון של סימפסון" מוחל לעתים קרובות בצורה לא מדויקת. משמעות הדבר היא כי שלושת המדדים שתוארו לעיל (מדד סימפסון, מדד גיוון סימפסון ומדד גומלין של סימפסון), שהיו קרובים זה לזה, צוטטו באותו מונח על פי מחברים שונים..

לכן, חשוב לקבוע באיזה מדד נעשה שימוש במחקר מסוים אם אתה רוצה לעשות השוואות של המגוון.

בכל מקרה, קהילה הנשלטת על ידי אחד או שני מינים נחשבת פחות מגוונת מאשר זו שבה מספר מינים שונים יש שפע דומה.

סימפסון גיוון מדד מדד החישוב

הדגימה של פרחי הבר הנמצאים בשני תחומים שונים מתבצעת ומתקבלות התוצאות הבאות:

במדגם הראשון יש יותר הגינות מאשר השני. הסיבה לכך היא כי המספר הכולל של אנשים בתחום מופץ באופן שווה למדי בין שלושת המינים.

כאשר מתבוננים בערכים שבטבלה, ניכר חוסר השוויון בהתפלגות הפרטים בכל תחום. עם זאת, מבחינת העושר הן השדות שווים כי יש להם 3 מינים כל אחד; כתוצאה מכך, יש להם את אותו עושר.

לעומת זאת, במדגם השני, רוב הפרטים הם פוריות, המין הדומיננטי. בתחום זה יש מעט חרציות ושן הארי; לכן, שדה 2 נחשב פחות מגוון מהשדה 1.

האמור לעיל הוא מה שנצפה בעין בלתי מזוינת. אז החישוב מתבצע החלת הנוסחה:

ואז:

D (שדה 1) = 334,450 / 1,000x (999)

D (שדה 1) = 334,450 / 999,000

D (שדה 1) = 0.3 -> המדד של סימפסון לשדה 1

D (שדה 2) = 868,562 / 1,000x (999)

D (שדה 2) = 868,562 / 999,000

D (שדה 2) = 0.9 -> המדד של סימפסון לשדה 2

ואז:

1-D (שדה 1) = 1- 0.3

1-D (שדה 1) = 0.7 -> מדד הגיוון של סימפסון לשדה 1

1-D (שדה 2) = 1- 0.9

1-D (שדה 2) = 0.1 -> מדד גיוון סימפסון לשדה 2

לבסוף:

1 / D (שדה 1) = 1 / 0.3

1 / D (שדה 1) = 3.33 -> מדד הסימפסון של סימפסון לשדה 1

1 / D (שדה 2) = 1 / 0.9

1 / D (שדה 2) = 1,11 -> אינדקס סימפסון הדדי עבור שדה 2

אלה 3 ערכים שונים מייצגים את המגוון הביולוגי אותו. לכן, חשוב לקבוע אילו מהמדדים שימשו לביצוע מחקר השוואתי על השונות.

הערך של מדד סימפסון של 0.7 אינו זהה לערך של 0.7 עבור מדד הגיוון של סימפסון. מדד סימפסון נותן משקל רב יותר למין השופע ביותר במדגם, והוספת מינים נדירים למדגם גורמת רק לשינויים קטנים בערך D.

הפניות

1. הוא, F., & Hu, X. ס '(2005). Hubbell של המגוון הבסיסי המגוון הביולוגי ואת מדד גיוון סימפסון. מכתבי אקולוגיה, 8(4), 386-390.
2. Hill, M. O. (1973). גיוון ואחדות: סימון מאחד והשלכותיו. אקולוגיה, 54(2), 427-432.
3. Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). אקולוגיה סטטיסטית: פריימר בשיטות ומחשוב (1)^רחוב). ג 'ון ויילי ובניו.
4. Magurran, A. (2013). מדידת הגיוון הביולוגי. ג 'ון ויילי ובניו.
5. מוריס, א'ק', קארוזו, ט', בוסקוט, פ', פישר, מ', הנקוק, סי, מאייר, ט'ס', ... רליג, מ'(2014). בחירה ושימוש במדדי גיוון: תובנות ליישומים אקולוגיים מהמגוון הביולוגי המגוון הגרמני. אקולוגיה ואבולוציה, 4(18), 3514-3524.
6. סימפסון, ה '(1949). מדידת גיוון. הטבע, 163(1946), 688.
7. ואן דר היידן, מ 'ג', קלירונומוס, ג 'נ', אורסיץ ', מ', מוטוגליס, פ ', שטרייטוולף אנגל, ר', בולר, ט ', סנדרס, א' ר '(1998). מגוון פטרייתי מיקוריציאלי קובע את המגוון הביולוגי של הצמח, את השונות האקולוגית ואת הפרודוקטיביות. הטבע, 396(6706), 69-72.