Shannon göstergesi ayrıca Shannon-Weaver olarak teknolojide iyi bilinir, belirli bir biyolojik çeşitlilik ölçmek için kullanılır. H 'sembolü onu temsil etmek için kullanılır ve değerleri pozitif sayılar arasında, genellikle 2, 3 ve 4 arasında salınır. Literatürde, bu indeks biyoçeşitliliğin ölçümü için en popüler olanlardan biridir.
Endeks, örnekte bulunan türlerin sayısını ve her tür için göreceli birey sayısını hesaba katar. Yani, türlerin zenginliğini ve bolluğunu tasarlar.
Kaynak: Pixabay.com
Hesaplamasında yer alan formül bir logaritma içerdiğinden, endeks için maksimum değer yoktur. Bununla birlikte, minimum değer sıfırdır ve çeşitliliğin yokluğunu gösterir - bir monokültürde var olan koşul, örneğin yalnızca bir türün olduğu durumlarda.
2'den küçük değerler, nispeten düşük tür çeşitliliğine sahip ekosistemler olarak yorumlanırken, 3'ten büyük değerler yüksektir. Çöl bölgeleri, çok çeşitli olmayan ekosistemlere örnektir.
Tropikal ormanlar ve resifler, aksine, oldukça yüksek biyolojik çeşitliliğe sahip ekosistemlerdir.
Tarihi bakış açısı
Shannon indeksi, entropiyi ölçebilen bir ölçü bulmak amacıyla Claude Elwood Shannon (1916 - 2001) tarafından önerilmiştir. Bu araştırmacı, aslen Amerika Birleşik Devletleri'nden bir matematikçi ve elektrik mühendisiydi.
Dizinin gerçek adıyla ilgili bazı karışıklıklar var. Tam adı Shannon-Weiner indeksidir. Ancak birçok durumda yazarlar bundan Shannon-Weaver indeksi olarak söz ederler.
Bu hata kısmen Claude Shannon'un matematikçi Warren Weaver ile birkaç kez işbirliği içinde çalıştığı için meydana geldi.
Tanım
Çeşitlilik, ekosistemleri tanımlamak için kullanılan en önemli parametrelerden biridir.
Shannon indeksi, türlerin çeşitliliğini, tekdüzeliklerini dikkate alarak ölçmeyi amaçlayan bir indekstir. Bilgi teorisinin bir uygulamasıdır ve belirli bir türün rastgele seçilmesinde daha fazla çeşitliliğin daha fazla belirsizliğe karşılık geldiği fikrine dayanmaktadır.
Başka bir deyişle, endeks, örnekteki tüm türler arasında önem değerlerinin tekdüzeliğini formüle eder.
Aşağıdaki minimum ve maksimum değerleri alabilir: sıfır, yalnızca bir tür olduğunu gösterirken, S'nin (örnekteki toplam tür sayısı) logaritması, tüm türlerin aynı sayıda birey tarafından temsil edildiği anlamına gelir.
Yalnızca iki türe sahip varsayımsal bir ekosistemimiz olduğunu varsayalım. Ayrıca aynı frekansta olduklarını da düşünelim (eşit frekanslar). Dolayısıyla, iki alternatif eşit derecede mümkün olduğundan belirsizlik% 50'dir.
Kesinliği veren kimlik, "bit" adı verilen bilgi birimidir. Örneğin, dört eşdeğer türümüz varsa, çeşitlilik iki bit olacaktır.
formül
Matematiksel olarak Shannon indeksini aşağıdaki ifade ile hesaplıyoruz:
İndeksin ifadesinde, pi değişkeni, türlerin kuru ağırlığı olarak hesaplanan i türünün orantılı bolluğunu temsil eder, bu da numunedeki toplam kuru ağırlığa bölünür.
Bu şekilde, indeks, bir numuneden rastgele alınan bir bireyin türünün kimliğinin tahminindeki belirsizliği nicelleştirir.
Ayrıca ifadede kullanılan logaritmanın tabanı araştırmacı tarafından serbestçe seçilebilir. Shannon'ın kendisi, her biri farklı ölçü birimlerine karşılık gelen 2, 10 ve e tabanındaki logaritmaları tartıştı.
Bu nedenle, birimler sırasıyla 2, 10 ve e tabanları için ikili rakamlar veya bitler, ondalık rakamlar ve doğal rakamlardır.
avantaj
Shannon indeksi, ekolojik araştırmalarda en çok kullanılanlardan biridir, çünkü uygulaması nispeten popüler olan diğer çeşitlilik indekslerine kıyasla belirli avantajlar taşır.
İlk olarak, endeks, örneklemin büyüklüğünden önemli ölçüde etkilenmez. Örnek büyüklüğünün etkisini bulmaya çalışmış ve örneklem büyüklüğünün türlerin çeşitliliğinin ölçümleri üzerinde çok küçük bir etkiye sahip olduğu sonucuna varmıştır.
İkincisi, endeksin uygulanması büyük miktarda bilginin tek bir matematiksel ifadede yakalanmasına yol açar. Geniş bir kitleye önemli miktarda bilgi iletmek istiyorsanız, bu çok kullanışlı bir özelliktir.
Dahası, "bağlam içinde" bir indeks koymak, yorumlanması açısından çok önemlidir. İlk bölüm, döndürdüğü maksimum ve minimum değerleri tanımaktır. Shannon endeksinde, maksimumun Log S'ye karşılık geldiğini görmek kolaydır, burada S servet ve minimum 0'dır.
tekdüzelik
Shannon endeksi, ekolojide çok alakalı bir kavrama dayanmaktadır: tekdüzelik. Bu parametre, türlerin örnek boyunca temsil edilme derecesini belirtir.
Uç noktalar, tek bir dominant türü ve çok düşük sayılarda bulunan diğer türleri (eşitlik değerleri 0'a yakın), eşit sayılarla temsil edilen tüm türler (1'e yakın tekdüzelik değerleri) içerir.
Tekdüzelik, çeşitliliğin ekolojik analizinde temel bir rol oynar. Örneğin, daha tekdüze topluluklarda, Shannon endeksi servete daha duyarlı hale gelir.
uygulanabilirlik
Çeşitlilik endeksleri, ekoloji açısından ve nesli tükenmekte olan türlerin korunması açısından izlemede yaygın olarak kullanılmaktadır.
Tür çeşitliliği endeksleri, popülasyon özelliklerini ortaya çıkarmak için kullanılabilecek büyük ve önemli miktarda veriyi özetleme özelliğine sahiptir.
Bu indeks, tür sayısına ve tekdüzeliğe dayalı karmaşık bilgiler sağladığından, rahatsızlıkların ve stresin hem hayvanlar hem de bitkiler olmak üzere toplulukların çeşitliliği üzerindeki farklı etkilerini incelemek için kullanılmıştır.
Son olarak, ekosistemlerin çeşitliliği ve dayanıklılıkları arasındaki bağlantı geniş bir tartışma konusu olmuştur. Bazı çalışmalar bu yaklaşımı doğrulayabilmiştir.
Referanslar
- Gliessman, SR (2002). Agroekoloji: sürdürülebilir tarımda ekolojik süreçler. CATIE.
- Núñez, EF (2008). Galiçya'da Pinus radiata D. Don ve Betula alba L. ile kurulan Silvopastoral sistemler. Santiago de Compostela Üniversitesi.
- Jorgensen, SE (2008). Encyclopedia of ekoloji, Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath tarafından düzenlenmiştir.
- Kelly, A. (2016). Eşitlik, Çeşitlilik ve Rekabet için Metriklerin Geliştirilmesi: Okullar ve üniversiteler için yeni önlemler. Routledge.
- Pal, R. ve Choudhury, AK (2014). Fitoplanktonlara giriş: çeşitlilik ve ekoloji. Springer.
- Pla, L. (2006). Biyoçeşitlilik: Shannon endeksine ve servetine dayalı çıkarım. Interciencia, 31 (8), 583-590.
- Pyron, M. (2010) Toplulukları Karakterize Etmek. Doğa Eğitimi Bilgisi 3 (10): 39