Ang index ng Shannon , na kilala rin sa panitikan bilang Shannon-Weaver, ay ginagamit upang matukoy ang tiyak na biodiversity. Ang simbolo na H 'ay ginagamit upang kumatawan, at ang mga halaga nito ay saklaw ng mga positibong numero, sa pangkalahatan sa pagitan ng 2, 3 at 4. Sa panitikan, ang index na ito ay isa sa mga pinakatanyag para sa pagsukat ng biodiversity.
Isinasaalang-alang ng index ang bilang ng mga species na umiiral sa sample at ang kamag-anak na bilang ng mga indibidwal para sa bawat isa sa mga species. Iyon ay, ipinapalagay nito ang kayamanan at kasaganaan ng mga species.
Pinagmulan: pixabay.com
Dahil ang formula na kasangkot sa pagkalkula nito ay nagsasangkot ng isang logarithm, walang maximum na halaga para sa index. Gayunpaman, ang pinakamababang halaga ay zero, na nagpapahiwatig ng kawalan ng pagkakaiba-iba - ang kondisyon na umiiral sa isang monoculture, halimbawa, kung saan may isang species lamang.
Ang mga halagang mas mababa sa 2 ay binibigyang kahulugan bilang mga ekosistema na may mababang pagkakaiba-iba ng species, habang ang mga halaga na higit sa 3 ay mataas. Ang mga rehiyon ng disyerto ay mga halimbawa ng hindi masyadong magkakaibang mga ekosistema.
Ang mga tropikal na kagubatan at bahura, sa kaibahan, ay mga ekosistema na may medyo mataas na biodiversity ng mga species.
Makasaysayang pananaw
Ang indeks ng Shannon ay iminungkahi ni Claude Elwood Shannon (1916 - 2001), na may layunin na makahanap ng isang panukalang maaaring matukoy ang entropy. Ang mananaliksik na ito ay isang matematiko at de-koryenteng inhinyero, na nagmula sa Estados Unidos.
Mayroong ilang pagkalito sa aktwal na pangalan ng index. Ang buong pangalan ay index ng Shannon-Weiner. Gayunpaman, sa maraming okasyon ang tinukoy ng mga may-akda bilang index ng Shannon-Weaver.
Ang error na ito ay nangyari, sa bahagi, dahil si Claude Shannon ay nagtrabaho sa pakikipagtulungan sa matematika na si Warren Weaver sa maraming okasyon.
Kahulugan
Ang pagkakaiba-iba ay isa sa pinakamahalagang mga parameter na ginamit upang ilarawan ang mga ekosistema.
Ang index ng Shannon ay isang index na naglalayong masukat ang pagkakaiba-iba ng mga species, isinasaalang-alang ang kanilang pagkakapareho. Ito ay isang aplikasyon ng teorya ng impormasyon, at batay sa ideya na ang higit na pagkakaiba-iba ay tumutugma sa higit na kawalan ng katiyakan sa random na pagpili ng isang tiyak na species.
Sa madaling salita, ang index ay bumubuo ng pagkakapareho ng mga kahalagahan ng kahalagahan sa lahat ng mga species sa sample.
Maaari itong kunin ang sumusunod na minimum at maximum na mga halaga: ipinapahiwatig ng zero na may isang species lamang, habang ang logarithm ng S (kabuuang bilang ng mga species sa sample) ay nangangahulugang ang lahat ng mga species ay kinakatawan ng parehong bilang ng mga indibidwal.
Ipagpalagay na mayroon kaming isang hypothetical ecosystem na may dalawang species lamang. Isipin din natin na sila ay nasa parehong dalas (magkapareho sila). Kaya, ang kawalan ng katiyakan ay 50%, dahil ang dalawang kahalili ay pantay na posible.
Ang pagkakakilanlan na nagbibigay ng katiyakan ay ang yunit ng impormasyon, na tinatawag na "bit". Kung mayroon tayo, halimbawa, apat na magkatulad na species, ang pagkakaiba-iba ay magiging dalawang bits.
Pormula
Sa matematika, kinakalkula namin ang index ng Shannon sa pamamagitan ng sumusunod na expression:
Sa pagpapahayag ng index, ang variable pi ay kumakatawan sa proporsyonal na kasaganaan ng mga species i, kinakalkula bilang tuyong timbang ng mga species, nahati, sa turn, sa pamamagitan ng kabuuang dry weight sa sample.
Sa ganitong paraan, tinukoy ng index ang kawalan ng katiyakan sa paghula ng pagkakakilanlan ng mga species ng isang indibidwal na kinukuha nang random mula sa isang sample.
Bukod dito, ang batayan ng logarithm na ginamit sa pagpapahayag ay maaaring malayang pumili ng mananaliksik. Si Shannon mismo ay tinalakay ang mga logarithms sa base 2, 10 at e, kung saan ang bawat isa ay tumutugma sa iba't ibang mga yunit ng pagsukat.
Sa gayon, ang mga yunit ay binary digit o bits, decimal na numero, at natural na mga numero, para sa mga batayan 2, 10, at e, ayon sa pagkakabanggit.
Kalamangan
Ang index ng Shannon ay isa sa mga pinaka ginagamit sa pananaliksik sa ekolohiya, dahil ang application nito ay nagdadala ng ilang mga pakinabang, kumpara sa iba pang mga index ng pagkakaiba-iba na medyo popular.
Una, ang index ay hindi nakakaapekto sa laki ng sample. Maraming mga pag-aaral ang hinahangad upang mahanap ang epekto ng laki ng sample at natapos na, sa katunayan, ang laki ng sample ay may isang napakaliit na epekto sa mga sukat ng pagkakaiba-iba ng mga species.
Pangalawa, ang aplikasyon ng index ay humahantong sa pagkuha ng isang malaking halaga ng impormasyon, sa isang expression lamang sa matematika. Ito ay isang napaka-kapaki-pakinabang na tampok kung nais mong makipag-usap ng isang makabuluhang halaga ng impormasyon sa isang malawak na madla.
Bukod dito, ang paglalagay ng isang index "sa konteksto" ay mahalaga sa interpretasyon nito. Ang unang bahagi ay upang makilala ang maximum at minimum na mga halaga na bumalik ito. Sa index ng Shannon, madaling makita na ang maximum ay tumutugma sa Log S, kung saan ang S ay yaman at ang minimum ay 0.
Pagkakapareho
Ang index ng Shannon ay batay sa isang napaka-nauugnay na konsepto sa ekolohiya: pagkakapareho. Ang parameter na ito ay tumutukoy sa antas kung saan ang mga species ay kinakatawan sa buong sample.
Kabilang sa mga malubhang kabiguan ang isang pangunahing nangingibabaw na species at iba pang mga species na naroroon sa napakababang mga numero (pagkakapareho ng mga halaga na malapit sa 0), sa lahat ng mga species na kinakatawan ng pantay na mga numero (pagkakapareho halaga na malapit sa 1).
Ang pagkakapareho ay gumaganap ng isang pangunahing papel sa pagsusuri ng ekolohiya ng pagkakaiba-iba. Halimbawa, sa mas magkaparehong pamayanan, ang index ng Shannon ay nagiging mas sensitibo sa kayamanan.
Kakayahang magamit
Ang mga indeks ng pagkakaiba-iba ay malawakang ginagamit sa pagsubaybay, mula sa punto ng view ng ekolohiya at ang pag-iingat ng mga endangered species.
Ang mga indeks ng pagkakaiba-iba ng mga species ay mayroong partikularidad ng pagbubuod ng isang malaki at mahalagang halaga ng data na maaaring magamit upang mas mababa ang mga katangian ng populasyon.
Ang index na ito ay ginamit upang pag-aralan ang iba't ibang mga epekto ng mga kaguluhan at stress sa pagkakaiba-iba ng mga komunidad, parehong mga hayop at halaman, dahil nagbibigay ito ng kumplikadong impormasyon batay sa bilang ng mga species at pagkakapareho.
Sa wakas, ang link sa pagitan ng pagkakaiba-iba ng mga ekosistema at ang kanilang resilience ay naging paksa ng malawak na debate. Ang ilang mga pag-aaral ay nagawang i-corroborate ang pamamaraang ito.
Mga Sanggunian
- Gliessman, SR (2002). Agroecology: mga proseso ng ekolohiya sa napapanatiling agrikultura. CATIE.
- Núñez, EF (2008). Ang mga sistemang silvopastoral na itinatag kasama ang Pinus radiata D. Don at Betula alba L. sa Galicia. Santiago de Compostela University.
- Jorgensen, SE (2008). Encyclopedia ng ekolohiya, na-edit ni Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath.
- Kelly, A. (2016). Pagbuo ng Metrics para sa Equity, Pagkakaiba-iba at Kumpetisyon: Bagong mga hakbang para sa mga paaralan at unibersidad. Routledge.
- Pal, R., & Choudhury, AK (2014). Isang panimula sa phytoplanktons: pagkakaiba-iba at ekolohiya. Springer.
- Pla, L. (2006). Biodiversity: Pagkilala sa batay sa index at kayamanan sa Shannon. Interciencia, 31 (8), 583-590.
- Pyron, M. (2010) Mga Komunidad na Nailalarawan. Kaalaman sa Edukasyon sa Kalikasan 3 (10): 39