מהו מדד שאנון ומה זה?

ה מדד שאנון, ידוע גם בספרות כמו שאנון ויבר, הוא משמש לכמת מגוון ביולוגי ספציפי. הסמל H משמש לייצוגו, וערכיו נעים בין מספרים חיוביים, בדרך כלל בין 2, 3 ו -4. בספרות, מדד זה הוא אחד הפופולריים ביותר למדידת המגוון הביולוגי.

המדד מביא בחשבון את כמות המינים הקיימים במדגם ואת כמות היחסית של הפרטים הקיימים עבור כל אחד מן המינים. כלומר, לשקול את העושר ואת שפע של המין.

מאחר שהנוסחה המעורבת בחישוב שלה כוללת לוגריתם, אין ערך מקסימלי למדד. עם זאת, הערך המינימלי הוא אפס, המציין את היעדר מגוון - המצב הקיים monoculture, למשל, שם יש רק מין אחד.

ערכים נמוכים מ -2 מתפרשים כמערכות אקולוגיות בעלות מינים נמוכים יחסית של מינים, בעוד שאלו הגדולים מ -3 הם גבוהים. אזורי המדבר הם דוגמאות למערכות אקולוגיות שונות.

יערות הטרופיים והשוניות, לעומת זאת, הם מערכות אקולוגיות בעלות מגוון ביולוגי גבוה יחסית של מינים.

אינדקס

• 1 נקודת מבט היסטורית
• הגדרה
• 3 נוסחה
• 4 יתרונות
• 5 אחידות
• 6 תחולה
• 7 הפניות

נקודת מבט היסטורית

מדד שאנון הוצע על ידי קלוד אלווד שאנון (1916 - 2001), במטרה למצוא מדד שיכול לכמת את האנטרופיה. חוקר זה היה מתמטיקאי ומהנדס חשמל, יליד ארצות הברית.

יש בלבול עם השם האמיתי של המדד. השם המלא הוא מדד שאנון-ויינר. עם זאת, במקרים רבים המחברים מתייחסים אליו כמו מדד שאנון ויבר.

שגיאה זו התרחשה, בין היתר, משום קלוד שאנון עבד בשיתוף פעולה עם המתמטיקאי וורן ויבר בהזדמנויות שונות.

הגדרה

גיוון הוא אחד הפרמטרים החשובים ביותר לתיאור המערכות האקולוגיות.

מדד שאנון הוא מדד שמטרתו למדוד את מגוון המינים, בהתחשב באחידותם. זהו יישום של תיאוריית מידע, והוא מבוסס על הרעיון שהגיוון הגדול ביותר מתאים לאי-ודאות גדולה יותר בבחירת מין מסוים באקראי..

במילים אחרות, המדד מגבש את אחידות ערכי החשיבות באמצעות כל המינים במדגם.

זה יכול לקחת את הערכים המינימום המקסימלי הבאים: אפס מציין כי יש רק מין אחד, בעוד הלוגריתם של S (המספר הכולל של מינים במדגם) פירושו כי כל המינים מיוצגים על ידי אותו מספר של אנשים.

נניח שיש לנו מערכת אקולוגית היפותטית עם שני מינים בלבד. בואו גם חושבים שהם נמצאים באותה תדירות (הם נפוצים באותה מידה). לפיכך, אי הוודאות היא 50%, שכן שתי החלופות אפשריות באותה מידה.

הזיהוי שנותן את הוודאות הוא יחידת המידע, הנקראת "bit". אם יש לנו, למשל, ארבעה מינים שווים, המגוון יהיה שני סיביות.

נוסחה

מבחינה מתמטית, אנו מחשבים את מדד שאנון באמצעות הביטוי הבא:

12 = - Σ pi ln pi

בביטוי המדד, המשתנה pi מייצג את השפע היחסי של המין i, מחושב כמשקל יבש של המין, מחולק, בתורו, על ידי המשקל היבש הכולל במדגם.

בדרך זו, המדד מכמת את אי הוודאות בתחזית הזהות של מינים של הפרט, אשר נלקחת באופן אקראי מתוך מדגם.

בנוסף, את הבסיס של לוגריתם בשימוש הביטוי ניתן לבחור באופן חופשי על ידי החוקר. שאנון עצמו דיבר על הלוגריתמים בבסיסים 2, 10 ו - ה, שם כל אחד מהם התאים ליחידות שונות של אמצעים.

לפיכך, היחידות הן ספרות בינאריות או סיביות, ספרות עשרוניות וספרות טבעיות, עבור בסיסים 2, 10 ו - ה, בהתאמה.

יתרונות

מדד שאנון הוא אחד המחקרים האקולוגיים הנפוצים ביותר, שכן ליישום יש יתרונות מסוימים לעומת המדדים האחרים של המגוון שהם פופולריים יחסית.

ראשית, המדד אינו מושפע באופן משמעותי מגודל המדגם. מספר מחקרים ביקשו למצוא את ההשפעה של גודל המדגם והגיעו למסקנה שלמעשה, לגודל המדגם יש השפעה קלה מאוד במונחים של מדידות השונות של המינים.

שנית, היישום של המדד מוביל ללכידה של כמות גדולה של מידע, רק ביטוי מתמטי אחד. זוהי תכונה שימושית מאוד אם אתה רוצה לתקשר כמות משמעותית של מידע לקהל רחב.

בנוסף, הצבת המדד "בהקשר" היא חיונית לפרשנותה. החלק הראשון כולל הכרה בערכים המקסימליים והמינימליים שהוא זורק. במדד שאנון קל לדמיין את המקסימום המתאים יומן S, איפה S הוא עושר המינימום הוא 0.

אחידות

מדד שאנון מבוסס על תפיסה רלוונטית מאוד באקולוגיה: אחידות. פרמטר זה מתייחס למידה שבה המינים מיוצגים לאורך המדגם.

הקצוות מכסים מין יחיד דומיננטי ומינים אחרים המופיעים במספרים נמוכים מאוד (ערכי אחידות קרובים ל -0), לכל המינים המיוצגים על ידי מספרים שווים (ערכי אחידות הקרובים ל -1).

אחידות משחקת תפקיד בסיסי בניתוח האקולוגי של גיוון. לדוגמה, בקהילות אחידות יותר, מדד שאנון הופך להיות רגיש יותר לעושר.

תחולת

אינדקסים גיוון נמצאים בשימוש נרחב ניטור, מנקודת מבט של אקולוגיה ושימור של מינים בסכנת הכחדה.

המדדים של גיוון המינים יש את הייחודיות של סיכום כמות גדולה וחשובה של נתונים שניתן להשתמש בהם כדי להסיק מאפיינים של האוכלוסייה.

מדד זה שימש כדי ללמוד את ההשפעות השונות של הפרעות ומדגיש את המגוון של קהילות, הן בעלי חיים וצמחים, שכן הוא מספק מידע מורכב המבוסס על מספר מינים ואחידות.

לבסוף, הקשר בין מגוון המערכות האקולוגיות לבין עמידותן של מערכות אקולוגיות היה נושא לדיון רחב. מחקרים אחדים אישרו גישה זו.

הפניות

1. גליסמן, ר '(2002). אגרו-אקולוגיה: תהליכים אקולוגיים בחקלאות בת-קיימא. קטי.
2. Núñez, E. F. (2008). מערכות Silvopastoral הוקמה עם Pinus radiata ד דון ו Betula אלבה L. בגליציה. אוניברסיטת סנטיאגו דה קומפוסטלה.
3. יורגנסן, ס. (2008). האנציקלופדיה של האקולוגיה, בעריכת סוון אריק יורגנסן, בריאן ד.
4. קלי, א. (2016). פיתוח מדדים להון, גיוון ותחרות: אמצעים חדשים לבתי ספר ולאוניברסיטאות. רוטלדג '.
5. Pal, R., & Choudhury, A. K. (2014). מבוא ל- phytoplanktons: גיוון ואקולוגיה. שפרינגר.
6. Pla, L. (2006). המגוון הביולוגי: מסקנה המבוססת על מדד שאנון ועושר. Interciencia, 31(8), 583-590.
7. Pyron, M. (2010) אפיון קהילות. החינוך לחינוך הטבע 3 (10): 39