หุ้น:
ดัชนีแชนนอนคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร
ดัชนีแชนนอน, รู้จักกันในวรรณคดีว่า Shannon-Weaver มันถูกใช้เพื่อหาปริมาณความหลากหลายทางชีวภาพที่เฉพาะเจาะจง สัญลักษณ์ H 'ถูกใช้เพื่อเป็นตัวแทนของมันและค่าของมันจะแกว่งไปมาระหว่างตัวเลขบวกโดยทั่วไประหว่าง 2, 3 และ 4 ในวรรณคดีดัชนีนี้เป็นหนึ่งในความนิยมมากที่สุดสำหรับการวัดความหลากหลายทางชีวภาพ.
ดัชนีคำนึงถึงจำนวนสปีชีส์ที่มีอยู่ในตัวอย่างและจำนวนสัมพัทธ์ของบุคคลที่มีอยู่สำหรับสปีชีส์แต่ละชนิด นั่นคือพิจารณาความร่ำรวยและความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์.
เนื่องจากสูตรที่เกี่ยวข้องในการคำนวณเกี่ยวข้องกับลอการิทึมจึงไม่มีค่าสูงสุดสำหรับดัชนี อย่างไรก็ตามค่าต่ำสุดคือศูนย์ซึ่งบ่งบอกถึงการขาดความหลากหลาย - เงื่อนไขที่มีอยู่ในการปลูกพืชเชิงเดี่ยวตัวอย่างเช่นที่มีเพียงหนึ่งสายพันธุ์.
ค่าที่ต่ำกว่า 2 ถูกตีความว่าเป็นระบบนิเวศที่มีความหลากหลายของสายพันธุ์ที่ค่อนข้างต่ำในขณะที่ค่าที่มากกว่า 3 นั้นสูง ภูมิภาคทะเลทรายเป็นตัวอย่างของระบบนิเวศที่หลากหลาย.
ในทางตรงกันข้ามป่าเขตร้อนและแนวปะการังเป็นระบบนิเวศที่มีความหลากหลายทางชีวภาพสูงพอสมควร.
ดัชนี
- 1 มุมมองทางประวัติศาสตร์
- 2 คำจำกัดความ
- 3 สูตร
- 4 ข้อดี
- 5 ความสม่ำเสมอ
- 6 การบังคับใช้
- 7 อ้างอิง
มุมมองทางประวัติศาสตร์
ดัชนีแชนนอนถูกนำเสนอโดย Claude Elwood แชนนอน (1916 - 2001) โดยมีจุดประสงค์ในการค้นหามาตรการที่สามารถวัดปริมาณเอนโทรปีได้ นักวิจัยคนนี้เป็นวิศวกรคณิตศาสตร์และไฟฟ้าชาวพื้นเมืองของสหรัฐอเมริกา.
มีความสับสนกับชื่อจริงของดัชนี ชื่อเต็มคือดัชนี Shannon-Weiner อย่างไรก็ตามหลายครั้งผู้เขียนเรียกเขาว่าดัชนีแชนนอน - วีเวอร์.
ข้อผิดพลาดนี้เกิดขึ้นส่วนหนึ่งเพราะ Claude Shannon ทำงานร่วมกับ Warren Weaver นักคณิตศาสตร์หลายต่อหลายครั้ง.
คำนิยาม
ความหลากหลายเป็นหนึ่งในพารามิเตอร์ที่สำคัญที่สุดที่ใช้อธิบายระบบนิเวศ.
ดัชนีแชนนอนเป็นดัชนีที่พยายามวัดความหลากหลายของสปีชีส์โดยพิจารณาถึงความสม่ำเสมอของพวกมัน มันเป็นการประยุกต์ใช้ทฤษฎีข้อมูลและตั้งอยู่บนพื้นฐานของแนวคิดที่ว่าความหลากหลายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสอดคล้องกับความไม่แน่นอนในการเลือกสายพันธุ์ที่เฉพาะเจาะจงโดยการสุ่ม.
กล่าวอีกนัยหนึ่งดัชนีกำหนดสูตรความสม่ำเสมอของค่าความสำคัญโดยวิธีการทุกชนิดในตัวอย่าง.
มันสามารถใช้ค่าต่ำสุดและสูงสุดต่อไปนี้: ศูนย์บ่งชี้ว่ามีเพียงหนึ่งชนิดในขณะที่ลอการิทึมของ S (จำนวนสปีชีส์ทั้งหมดในตัวอย่าง) หมายความว่าสปีชีส์ทั้งหมดแสดงด้วยจำนวนบุคคลเดียวกัน.
สมมติว่าเรามีระบบนิเวศสมมุติที่มีเพียงสองชนิดเท่านั้น ลองคิดว่าพวกเขาอยู่ในความถี่เดียวกัน (พวกเขาเป็นเรื่องธรรมดาเท่ากัน) ดังนั้นความไม่แน่นอนคือ 50% เนื่องจากทั้งสองทางเลือกเป็นไปได้อย่างเท่าเทียมกัน.
การระบุที่ให้ความมั่นใจคือหน่วยของข้อมูลที่เรียกว่า "บิต" ตัวอย่างเช่นถ้าเรามีสี่สายพันธุ์ที่เท่ากันความหลากหลายจะเป็นสองบิต.
สูตร
ในทางคณิตศาสตร์เราคำนวณดัชนีแชนนอนโดยใช้นิพจน์ต่อไปนี้:
H ' = - Σ ปี่ LN ปี่
ในการแสดงออกของดัชนีตัวแปร ปี่ แสดงถึงความอุดมสมบูรณ์ตามสัดส่วนของสปีชีส์ ผม, คำนวณเป็นน้ำหนักแห้งของสปีชีส์, หาร, ในทางกลับกัน, โดยน้ำหนักแห้งทั้งหมดในตัวอย่าง.
ด้วยวิธีนี้ดัชนีจะบอกปริมาณความไม่แน่นอนในการทำนายเอกลักษณ์ของสายพันธุ์ของแต่ละบุคคลซึ่งสุ่มจากตัวอย่าง.
นอกจากนี้ฐานของลอการิทึมที่ใช้ในนิพจน์สามารถเลือกได้อย่างอิสระโดยผู้วิจัย แชนนอนพูดถึงลอการิทึมในฐาน 2, 10 และ และ, โดยที่แต่ละหน่วยวัดต่างกันไป.
ดังนั้นหน่วยเป็นเลขฐานสองหรือบิตเลขฐานสิบและหลักธรรมชาติสำหรับฐาน 2, 10 และ และ, ตามลำดับ.
ประโยชน์
ดัชนีแชนนอนเป็นหนึ่งในที่สุดที่ใช้ในการวิจัยระบบนิเวศเนื่องจากการใช้งานมีข้อดีบางอย่างเมื่อเทียบกับดัชนีอื่น ๆ ของความหลากหลายที่ค่อนข้างเป็นที่นิยม.
ก่อนอื่นดัชนีไม่ได้รับผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญจากขนาดตัวอย่าง มีงานวิจัยหลายชิ้นพยายามที่จะหาผลกระทบของขนาดตัวอย่างและได้ข้อสรุปว่าจริง ๆ แล้วขนาดของกลุ่มตัวอย่างมีผลกระทบเล็กน้อยมากในแง่ของการวัดความหลากหลายของสายพันธุ์.
ประการที่สองการประยุกต์ใช้ดัชนีนำไปสู่การจับข้อมูลจำนวนมากในการแสดงออกทางคณิตศาสตร์เพียงครั้งเดียว นี่เป็นคุณสมบัติที่มีประโยชน์มากหากคุณต้องการสื่อสารข้อมูลจำนวนมากให้กับผู้ชมในวงกว้าง.
นอกจากนี้การวางดัชนี "ตามบริบท" เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตีความ ส่วนแรกประกอบด้วยการรับรู้ค่าสูงสุดและต่ำสุดที่จะโยน ในดัชนีแชนนอนมันเป็นเรื่องง่ายที่จะเห็นว่าค่าสูงสุดสอดคล้องกับบันทึก S, ที่ไหน S คือความมั่งคั่งและค่าต่ำสุดคือ 0.
เอกรูป
ดัชนีแชนนอนขึ้นอยู่กับแนวคิดที่เกี่ยวข้องมากในระบบนิเวศ: ความเท่าเทียมกัน พารามิเตอร์นี้อ้างถึงระดับที่สปีชีส์จะแสดงตลอดตัวอย่าง.
สุดขั้วครอบคลุมสายพันธุ์เดียวที่โดดเด่นและสายพันธุ์อื่น ๆ ที่มีอยู่ในจำนวนที่ต่ำมาก (ค่าของความสม่ำเสมอใกล้เคียงกับ 0) ทุกสายพันธุ์ที่แสดงโดยตัวเลขที่เท่ากัน.
ความสม่ำเสมอมีบทบาทพื้นฐานในการวิเคราะห์ความหลากหลายของระบบนิเวศ ตัวอย่างเช่นในชุมชนที่มีรูปแบบมากกว่ากันดัชนี Shannon มีความอ่อนไหวต่อความมั่งคั่งมากขึ้น.
การบังคับใช้
ดัชนีความหลากหลายถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในการตรวจสอบจากมุมมองของนิเวศวิทยาและการอนุรักษ์สัตว์ใกล้สูญพันธุ์.
ดัชนีความหลากหลายของสายพันธุ์มีลักษณะเฉพาะของการสรุปข้อมูลจำนวนมากและมีความสำคัญซึ่งสามารถใช้ในการอนุมานลักษณะของประชากร.
ดัชนีนี้ถูกใช้เพื่อศึกษาผลกระทบที่แตกต่างกันของการรบกวนและความเครียดต่อความหลากหลายของชุมชนทั้งสัตว์และพืชเนื่องจากให้ข้อมูลที่ซับซ้อนตามจำนวนสายพันธุ์และความสม่ำเสมอ.
ในที่สุดการเชื่อมโยงระหว่างความหลากหลายของระบบนิเวศและความยืดหยุ่นของระบบนิเวศได้รับการอภิปรายในวงกว้าง การศึกษาบางอย่างได้ยืนยันแนวทางนี้.
การอ้างอิง
- Gliessman, S. R. (2002). Agroecology: กระบวนการทางนิเวศวิทยาในการเกษตรแบบยั่งยืน. Catie.
- Núñez, E. F. (2008). จัดตั้งระบบ Silvopastoral กับ Pinus radiata D. Don และ Betula alba L. ในแคว้นกาลิเซีย. มหาวิทยาลัย Santiago de Compostela.
- Jorgensen, S. E. (2008) สารานุกรมนิเวศวิทยาแก้ไขโดย Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath.
- Kelly, A. (2016). การพัฒนาตัวชี้วัดสำหรับผู้ถือหุ้นความหลากหลายและการแข่งขัน: มาตรการใหม่สำหรับโรงเรียนและมหาวิทยาลัย. เลดจ์.
- Pal, R. , & Choudhury, A. K. (2014). การแนะนำแพลงก์ตอนพืช: ความหลากหลายและนิเวศวิทยา. สปริงเกอร์.
- ปลา, L. (2006) ความหลากหลายทางชีวภาพ: การอนุมานอิงจากดัชนีแชนนอนและความมั่งคั่ง. Interscience, วันที่ 31(8), 583-590.
- Pyron, M. (2010) การกำหนดลักษณะชุมชน. ความรู้เกี่ยวกับการศึกษาธรรมชาติ 3 (10): 39