Сханнон Индекс , такође познат у литератури као Сханнон-Веавер, се користи за квантитативно одређену биодиверзитета. За представљање се користи симбол Х ', а његове вредности се крећу између позитивних бројева, углавном између 2, 3 и 4. У литератури је овај индекс један од најпопуларнијих за мерење биолошке разноликости.
Индекс узима у обзир број врста које постоје у узорку и релативни број јединки за сваку од врста. Односно, разматра богатство и обиље врста.
Извор: пикабаи.цом
Будући да формула укључена у његово рачунање укључује логаритам, не постоји максимална вриједност за индекс. Међутим, минимална вредност је нула, што указује на одсуство разноликости - услов који постоји у монокултури, на пример, када постоји само једна врста.
Вриједности мање од 2 тумаче се као екосистеми са релативно малом разноликошћу врста, док су вриједности веће од 3 високе. Пустињски региони су примери не баш разноликих екосистема.
Тропске шуме и гребени су, насупрот томе, екосистеми са прилично високом биолошком разноликошћу врста.
Историјска перспектива
Сханнонов индекс предложио је Цлауде Елвоод Сханнон (1916. - 2001.), са циљем да се нађе мера која би могла квантификовати ентропију. Овај истраживач је био математичар и инжењер електротехнике, пореклом из Сједињених Држава.
Постоји одређена конфузија са стварним именом индекса. Пуно име је Сханнон-Веинер индекс. Међутим, аутори га у многим приликама називају Сханнон-Веавер индексом.
До ове грешке је делом дошло јер је Цлауде Сханнон радио у сарадњи с математичаром Варреном Веавером више пута.
Дефиниција
Разноликост је један од најважнијих параметара који се користи за описивање екосистема.
Сханнонов индекс је индекс који настоји да мери разноликост врста, узимајући у обзир њихову униформност. То је примјена теорије информација и заснива се на идеји да већа разноликост одговара већој несигурности у насумичном одабиру одређене врсте.
Другим речима, индекс формулише уједначеност вредности важности за све врсте у узорку.
Може узети сљедеће минималне и максималне вриједности: нула означава да постоји само једна врста, док логаритам С (укупан број врста у узорку) значи да су све врсте представљене истим бројем јединки.
Претпоставимо да имамо хипотетички екосистем са само две врсте. Помислимо и на то да су у истој фреквенцији (једнаке су). Дакле, неизвесност је 50%, јер су две алтернативе подједнако могуће.
Идентификација која даје сигурност је јединица информација, која се назива „бит“. Ако имамо, на пример, четири једнаке врсте, разноликост ће бити два бита.
Формула
Математички израчунамо Сханнонов индекс помоћу следећег израза:
У изразу индекса, променљива пи представља пропорционално обиље врсте и, израчунато као сува тежина врсте, подељено заузврат укупној сувој тежини у узорку.
На овај начин, индекс квантифицира несигурност у предвиђању идентитета врсте јединке која се узима насумично из узорка.
Поред тога, истраживач може слободно изабрати основу логаритма који се користи у изразу. Сам Сханнон је расправљао о логаритмима у базама 2, 10 и е, при чему је свака одговарала различитим мерним јединицама.
Дакле, јединице су бинарне цифре или битови, децималне цифре и природне цифре за базе 2, 10, и е, респективно.
Предност
Сханнонов индекс један је од најкоришћенијих у еколошком истраживању, јер његова примена има одређене предности, у поређењу с осталим индексима разноликости који су релативно популарни.
Прво, на величину узорка не утиче значајно на индекс. Неколико студија је покушало да нађе утицај величине узорка и закључило је да заиста величина узорка има врло благи утицај на мерења разноликости врста.
Друго, примена индекса доводи до прикупљања велике количине информација, у само једном математичком изразу. Ово је веома корисна функција ако желите да пренесете значајну количину информација широкој публици.
Надаље, стављање индекса "у контекст" пресудно је за његову интерпретацију. Први део је препознавање максималних и минималних вредности које враћа. У Сханноновом индексу лако је видети да максимум одговара Лог С, где је С богатство, а минимум 0.
Униформност
Сханнонов индекс заснован је на врло релевантном концепту у екологији: униформности. Овај параметар се односи на степен до кога су врсте представљене у читавом узорку.
Екстреми укључују једну доминантну врсту и остале врсте присутне у веома малом броју (вредности униформности близу 0), а све врсте представљене једнаким бројевима (вредности униформности близу 1).
Униформност игра фундаменталну улогу у еколошкој анализи различитости. На пример, у униформнијим заједницама, Сханнонов индекс постаје осетљивији на богатство.
Примена
Индекси разноликости се широко користе у праћењу, са становишта екологије и очувања угрожених врста.
Индекси разноликости врста имају посебност сумирања велике и важне количине података које се могу користити за закључивање карактеристика популације.
Овај индекс коришћен је за проучавање различитих ефеката поремећаја и стреса на разноликост заједница, и животиња и биљака, јер пружа сложене информације на основу броја врста и униформности.
Коначно, веза између разноликости екосистема и њихове отпорности била је предмет широке расправе. Неке студије су могле да поткријепе овај приступ.
Референце
- Глиессман, СР (2002). Агроекологија: еколошки процеси у одрживој пољопривреди. ЦАТИЕ.
- Нунез, ЕФ (2008). Силвопасторални системи успостављени Пинус радиата Д. Дон и Бетула алба Л. у Галицији. Универзитет Сантијаго де Компостела.
- Јоргенсен, СЕ (2008). Енциклопедија екологије, уредили Свен Ерик Јоргенсен, Бриан Д. Фатх.
- Келли, А. (2016). Развијање метрике за једнакост, разноликост и конкуренцију: Нове мере за школе и универзитете. Роутледге.
- Пал, Р. и Цхоудхури, АК (2014). Увод у фитопланктоне: разноликост и екологија. Спрингер.
- Пла, Л. (2006). Биолошка разноликост: закључак заснован на Сханноновом индексу и богатству. Интерциенциа, 31 (8), 583-590.
- Пирон, М. (2010) Карактеризам заједница. Знање о образовању у природи 3 (10): 39