Rumus indeks Simpson, interpretasi dan contoh

Dia Indeks Simpson Ini adalah formula yang digunakan untuk mengukur keragaman suatu komunitas. Biasanya digunakan untuk mengukur keanekaragaman hayati, yaitu keragaman makhluk hidup di tempat tertentu. Namun, indeks ini juga berguna untuk mengukur keragaman elemen seperti sekolah, tempat, antara lain.

Dalam ekologi, indeks Simpson (di antara indeks lainnya) sering digunakan untuk mengukur keanekaragaman hayati suatu habitat. Ini memperhitungkan jumlah spesies yang ada di habitat, serta kelimpahan masing -masing spesies.

[TOC]

Konsep terkait

Sebelum menganalisis indeks keragaman Simpson secara lebih rinci, penting untuk memahami beberapa konsep dasar yang terperinci di bawah ini:

Keragaman hayati

Keanekaragaman hayati adalah berbagai macam makhluk hidup di daerah tertentu, itu adalah properti yang dapat dikuantifikasi dalam berbagai cara. Ada dua faktor utama yang diperhitungkan saat mengukur keragaman: kekayaan dan kesetaraan.

Kekayaan adalah ukuran dari jumlah organisme berbeda yang ada di bidang tertentu; yaitu, jumlah spesies yang ada di habitat.

Namun, keragaman tidak hanya tergantung pada kekayaan spesies, tetapi juga pada kelimpahan masing -masing spesies. Kesetaraan membandingkan kesamaan antara ukuran populasi masing -masing spesies yang ada.

Kekayaan

Jumlah spesies yang diambil dalam sampel habitat adalah ukuran kekayaan. Semakin banyak spesies yang mereka hadapi dalam sampel, semakin besar sampel yang akan dimiliki.

Kekayaan spesies sebagai ukuran itu sendiri tidak memperhitungkan jumlah individu di setiap spesies.

Di atas berarti bahwa berat yang sama diberikan kepada spesies yang memiliki sedikit orang seperti mereka yang memiliki banyak individu. Oleh karena itu, margarita memiliki banyak pengaruh pada kekayaan habitat seperti halnya mereka memiliki 1.000 peringkat yang hidup di tempat yang sama.

Kesetaraan

Kesetaraan adalah ukuran kelimpahan relatif dari berbagai spesies yang membentuk kekayaan suatu daerah; yaitu, di habitat tertentu jumlah individu dari masing -masing spesies juga akan memiliki efek pada keanekaragaman hayati tempat itu.

Komunitas yang didominasi oleh satu atau dua spesies dianggap kurang beragam daripada komunitas di mana spesies saat ini memiliki kelimpahan yang sama.

Dapat melayani Anda: sintesis lipid: jenis dan mekanisme utamanya

Definisi

Indeks Simpson mengukur keragaman yang ada di komunitas

Ketika kekayaan dan kesetaraan spesies meningkat, keragaman meningkat. Indeks Keragaman Simpson adalah ukuran keragaman yang memperhitungkan kekayaan dan kesetaraan.

Ahli ekologi, ahli biologi yang mempelajari spesies di lingkungan mereka, tertarik pada keragaman spesies habitat yang mereka pelajari. Ini karena keragaman biasanya sebanding dengan stabilitas ekosistem: semakin besar keragaman, semakin besar stabilitasnya.

Komunitas paling stabil memiliki sejumlah besar spesies yang didistribusikan secara seragam dalam populasi ukuran yang baik. Kontaminasi sering mengurangi keragaman dengan mendukung beberapa spesies dominan. Keragaman, oleh karena itu, merupakan faktor penting dalam keberhasilan pengelolaan konservasi spesies.

Rumus

Penting untuk dicatat bahwa istilah "indeks keragaman Simpson" sebenarnya digunakan untuk merujuk pada salah satu dari tiga indeks yang terkait erat.

Indeks Simpson (D) mengukur probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak termasuk spesies yang sama (atau kategori yang sama).

Ada dua versi formula untuk menghitung D. Salah satu dari keduanya valid, tetapi Anda harus konsisten.

Di mana:

- n = jumlah total organisme spesies tertentu.

- N = jumlah total organisme dari semua spesies.

Nilai D rentang antara 0 dan 1:

- Jika nilai D DA 0 berarti keragaman yang tak terbatas.

- Jika nilai D da 1 berarti tidak ada keragaman.

Penafsiran

Indeks adalah representasi dari probabilitas bahwa dua individu, dalam wilayah yang sama dan dipilih secara acak, adalah dari spesies yang sama. Kisaran indeks Simpson berubah dari 0 ke 1, seperti ini:

- Semakin dekat nilai d ke 1, semakin rendah keragaman habitat.

- Semakin dekat nilai d ke 0, semakin besar keragaman habitat.

Yaitu, semakin besar nilai D, semakin rendah keragaman. Ini tidak mudah untuk ditafsirkan secara intuitif dan dapat menghasilkan kebingungan, itulah sebabnya konsensus mengurangi nilai d ke 1 tercapai, menjadi sebagai berikut: 1- D

Dapat melayani Anda: DNA

Dalam hal ini, nilai indeks juga berkisar antara 0 dan 1, tetapi sekarang, semakin besar nilainya, semakin besar keragaman sampel.

Ini lebih masuk akal dan lebih mudah dipahami. Dalam hal ini, indeks mewakili probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak dari sampel milik spesies yang berbeda.

Cara lain untuk mengatasi masalah sifat "counter -int" dari indeks Simpson adalah dengan mengambil timbal balik indeks; yaitu, 1/d.

Indeks timbal balik Simpson (1/d)

Nilai indeks ini dimulai dengan 1 sebagai gambar serendah mungkin. Kasus ini akan mewakili komunitas yang hanya berisi satu spesies. Semakin tinggi nilainya, semakin besar keragaman.

Nilai maksimum adalah jumlah spesies dalam sampel. Misalnya: Jika ada lima spesies dalam sampel, maka nilai maksimum indeks timbal balik Simpson adalah 5.

Istilah "Indeks Keragaman Simpson" sering diterapkan dengan cara yang tidak perlu. Ini berarti bahwa tiga indeks yang dijelaskan di atas (indeks Simpson, indeks keragaman Simpson dan indeks timbal balik Simpson), yang terkait erat, telah dikutip dalam istilah yang sama menurut penulis yang berbeda.

Oleh karena itu, penting untuk menentukan indeks mana yang telah digunakan dalam studi tertentu jika Anda ingin membuat perbandingan keanekaragaman.

Dalam kasus apa pun, sebuah komunitas yang didominasi oleh satu atau dua spesies dianggap kurang beragam daripada satu di mana beberapa spesies yang berbeda memiliki kelimpahan yang serupa.

Contoh Perhitungan Indeks Keragaman Simpson

Pengambilan sampel bunga liar yang ada di dua bidang yang berbeda dibuat dan hasil berikut diperoleh:

Sampel pertama memiliki lebih banyak kesetaraan daripada yang kedua. Ini karena jumlah total individu di lapangan didistribusikan secara seragam di antara tiga spesies.

Saat mengamati nilai -nilai dalam tabel, ketidaksetaraan dalam distribusi individu di setiap bidang terbukti. Namun, dari sudut pandang kekayaan, kedua bidangnya sama karena masing -masing memiliki 3 spesies; Akibatnya, mereka memiliki kekayaan yang sama.

Sebaliknya, dalam pertunjukan kedua sebagian besar individu adalah ranunculos, spesies dominan. Di bidang ini ada beberapa margarita dan gigi singa; Oleh karena itu, dianggap bahwa bidang 2 kurang beragam dari 1.

Dapat melayani Anda: asam fosfatidat: struktur kimia, biosintesis, fungsi

Di atas adalah yang diamati dengan mata telanjang. Kemudian perhitungan dilakukan dengan menerapkan formula:

Jadi:

D (bidang 1) = 334.450 /1.000x (999)

D (bidang 1) = 334.450/999.000

D (bidang 1) = 0.3 -> indeks Simpson untuk bidang 1

D (bidang 2) = 868.562 /1.000x (999)

D (bidang 2) = 868.562 /999.000

D (bidang 2) = 0,9 -> indeks Simpson untuk bidang 2

Kemudian:

1-D (bidang 1) = 1- 0.3

1 -d (bidang 1) = 0.7 -> indeks keragaman Simpson untuk bidang 1

1-D (bidang 2) = 1- 0.9

1 -d (bidang 2) = 0.1 -> indeks keragaman Simpson untuk bidang 2

Akhirnya:

1 / d (bidang 1) = 1 / 0.3

1/d (bidang 1) = 3.33 -> indeks timbal balik Simpson untuk bidang 1

1 / d (bidang 2) = 1 / 0.9

1/d (bidang 2) = 1.11 -> indeks timbal balik Simpson untuk bidang 2

3 nilai yang berbeda ini mewakili keanekaragaman hayati yang sama. Oleh karena itu, penting untuk menentukan indeks mana yang telah digunakan untuk dapat melakukan studi perbandingan keanekaragaman.

Nilai indeks Simpson 0,7 tidak sama dengan nilai 0,7 untuk indeks keragaman Simpson. Indeks Simpson memberikan lebih banyak bobot pada spesies yang paling berlimpah dalam sampel, dan penambahan spesies langka ke sampel hanya menyebabkan perubahan kecil dalam nilai D.

Referensi

1. Dia, f., & Hu, x. S. (2005). Dasar -dasar Hubbell. Surat ekologi, 8(4), 386-390.
2. Bukit, m. SALAH SATU. (1973). Keragaman dan Kerataan: untuk menyatukan notasi dan konsekuensinya. Ekologi, 54(2), 427-432.
3. Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). Ekologi Statistik: Metode dan Komputasi Pertama (1^St). John Wiley & Sons.
4. Magurran, a. (2013). Mengukur keragaman hayati. John Wiley & Sons.
5. Morris, e. K., Caruso, t., Buscot, f., Fischer, m., Hancock, c., Maier, t. S.,… Rillig, m. C. (2014). Memilih dan Menggunakan Beragam Indeks: Wawasan untuk Aplikasi Ekologis dari Penjelajah Keanekaragaman Hayati Jerman. Ekologi dan Evolusi, 4(18), 3514-3524.
6. Simpson, e. H. (1949). Pengukuran keragaman. Alam, 163(1946), 688.
7. Van der heijden, m. G. KE., Klironomos, J. N., Ursic, m., Moutoglis, hlm., Streitwolf-Engel, r., Boller, t.,... Sanders, i. R. (1998). Keragaman jamur mikorhizal menentukan keanekaragaman hayati tanaman, variasi dan produktivitas ekosistem. Alam, 396(6706), 69-72.