Indeks Shannon

Indeks Shannon mengukur keanekaragaman hayati ekosistem

Apa Indeks Shannon?

Dia Indeks Shannon, Juga dikenal dalam literatur sebagai Weaver Shannon, digunakan untuk mengukur keanekaragaman hayati spesifik, yaitu, jumlah mikroorganisme dan organisme yang berbeda dalam suatu ekosistem.

Simbol H 'digunakan untuk mewakilinya, dan nilainya berkisar antara angka positif, biasanya antara 2, 3 dan 4. Dalam literatur, indeks ini adalah salah satu yang paling populer untuk pengukuran keanekaragaman hayati.

Indeks memperhitungkan jumlah spesies yang ada dalam sampel dan jumlah relatif individu untuk masing -masing spesies. Yaitu, itu merenungkan kekayaan dan kelimpahan spesies.

Karena rumus yang terlibat dalam perhitungannya melibatkan logaritma, tidak ada nilai maksimum untuk indeks. Namun, nilai minimum adalah nol, menunjukkan tidak adanya keragaman -kondisi yang ada dalam monokultur, misalnya, di mana hanya ada satu spesies-.

Ditafsirkan bahwa nilai kurang dari 2 adalah ekosistem dengan keragaman spesies yang relatif rendah, sedangkan yang lebih tinggi 3 tinggi. Daerah gurun adalah contoh ekosistem kecil yang beragam.

Hutan dan terumbu tropis, sebaliknya, adalah ekosistem dengan keanekaragaman hayati spesies yang cukup tinggi.

Perspektif Historis

Indeks Shannon diusulkan oleh Claude Elwood Shannon (1916-2001), dengan tujuan menemukan ukuran yang dapat mengukur entropi. Peneliti ini adalah seorang ahli matematika dan insinyur listrik, penduduk asli Amerika Serikat.

Ada beberapa kebingungan dengan nama asli indeks. Nama lengkapnya adalah indeks Shannon-Weiner. Namun, dalam banyak kesempatan penulis menyebutnya sebagai indeks Shannon-wever.

Dapat melayani Anda: Taenia saginata: karakteristik, morfologi, siklus biologis

Kesalahan ini terjadi, sebagian, karena Claude Shannon bekerja bekerja sama dengan ahli matematika Warren Weaver pada beberapa kesempatan.

Definisi

Keragaman adalah salah satu parameter terpenting yang digunakan untuk menggambarkan ekosistem.

Indeks Shannon adalah indeks yang berupaya mengukur keragaman spesies, mengingat keseragamannya. Ini adalah penerapan teori informasi, dan didasarkan pada gagasan bahwa keragaman terbesar sesuai dengan ketidakpastian yang lebih besar dalam memilih secara acak memilih spesies tertentu.

Dengan kata lain, indeks merumuskan keseragaman nilai -nilai penting melalui semua spesies dalam sampel.

Anda dapat mengambil nilai minimum dan maksimum berikut: nol menunjukkan bahwa hanya ada satu spesies, sedangkan logaritma dari S (Jumlah total spesies dalam sampel) berarti bahwa semua spesies diwakili oleh jumlah individu yang sama.

Misalkan kita memiliki ekosistem hipotetis dengan hanya dua spesies. Mari kita juga berpikir bahwa mereka berada pada frekuensi yang sama (mereka setara). Dengan demikian, ketidakpastian adalah 50%, karena kedua alternatifnya sama -sama mungkin.

Identifikasi yang diberikan oleh kepastian adalah unit informasi, yang disebut "bit". Jika kita memiliki, misalnya, empat spesies yang setara, keragaman akan menjadi dua bit.

Rumus

Secara matematis, indeks Shannon dihitung dengan ekspresi berikut:

H ' = - σ pi ln pi

Dalam ekspresi indeks, variabel pi mewakili kelimpahan proporsional spesies yo, dihitung sebagai berat kering spesies, dibagi, pada gilirannya, dengan total berat kering dalam sampel.

Dapat melayani Anda: fotolisis

Dengan cara ini, indeks mengukur ketidakpastian dalam prediksi identitas spesies individu yang secara acak diambil dari sampel.

Selain itu, dasar logaritma yang digunakan dalam ekspresi dapat dipilih secara bebas oleh peneliti. Shannon sendiri membahas logaritma di pangkalan 2, 10 dan Dan, di mana masing -masing sesuai dengan berbagai unit tindakan.

Dengan demikian, unitnya adalah digit atau bit biner, digit desimal, dan digit alami, untuk pangkalan 2, 10 dan Dan, masing -masing.

Keuntungan

Indeks Shannon adalah salah satu yang paling banyak digunakan dalam penelitian ekologis, karena aplikasinya melibatkan keuntungan tertentu, dibandingkan dengan indeks keragaman lainnya yang relatif populer.

- Pertama, indeks tidak dipengaruhi secara signifikan oleh ukuran sampel. Beberapa penelitian telah berusaha untuk menemukan efek dari ukuran sampel dan sampai pada kesimpulan bahwa, sungguh, ukuran sampel memiliki efek yang sangat sedikit dalam pikiran pengukuran keragaman spesies.

- Kedua, aplikasi indeks mengarah pada penangkapan sejumlah besar informasi, hanya dalam ekspresi matematika. Ini adalah karakteristik yang sangat berguna jika Anda ingin mengkomunikasikan sejumlah besar informasi kepada audiens yang luas.

- Selain itu, menempatkan indeks "konteks" sangat penting untuk interpretasi. Bagian pertama adalah mengenali nilai maksimum dan minimum yang dilemparkannya. Dalam indeks Shannon, mudah untuk memvisualisasikan bahwa maksimum sesuai dengan log S, Di mana S Itu adalah kekayaan dan minimum adalah 0.

Dapat melayani Anda: merah fenol: karakteristik, persiapan, aplikasi

Keseragaman

Indeks Shannon didasarkan pada konsep yang sangat relevan dalam ekologi: keseragaman. Parameter ini mengacu pada sejauh mana spesies diwakili di seluruh sampel.

Ekstrem mencakup spesies dominan tunggal dan spesies lain yang ada dalam jumlah yang sangat rendah (nilai keseragaman mendekati 0), untuk semua spesies yang diwakili oleh angka yang sama (nilai keseragaman mendekati 1).

Keseragaman memiliki peran mendasar dalam analisis ekologis keanekaragaman. Misalnya, dalam komunitas yang lebih seragam, indeks Shannon menjadi lebih sensitif terhadap kekayaan.

Penerapan

Indeks keanekaragaman banyak digunakan dalam pemantauan, dari sudut pandang ekologi dan konservasi spesies yang terancam punah.

Tingkat keanekaragaman spesies memiliki kekhasan ringkasan sejumlah besar data dan penting yang dapat digunakan untuk menyimpulkan karakteristik populasi.

Indeks ini telah digunakan untuk mempelajari efek gangguan dan stres yang berbeda dalam keragaman komunitas, baik hewan maupun tumbuhan, karena memberikan informasi yang kompleks berdasarkan jumlah spesies dan keseragaman.

Akhirnya, hubungan antara keragaman ekosistem dan ketahanan mereka telah menjadi subjek perdebatan luas. Beberapa penelitian telah berhasil menguatkan pendekatan ini.

Referensi

1. Núñez, e. F. Sistem Silvopastoral Didirikan dengan Pinus Radiata D. Don dan Betula Alba L. di Galicia. Universitas Santiago de Compostela.
2. Kelly, a. Mengembangkan metrik untuk ekuitas, keragaman dan kompetisi: langkah -langkah baru untuk sekolah dan universitas. Routledge.