De Shannon-index, ook in de literatuur bekend als Shannon-Weaver, wordt het gebruikt om specifieke biodiversiteit te kwantificeren. Het symbool H 'wordt gebruikt om het aan te duiden, en zijn waarden variëren tussen positieve getallen, doorgaans tussen 2, 3 en 4. In de literatuur is deze index een van de meest populaire om de biodiversiteit te meten..
De index houdt rekening met het aantal soorten dat in de steekproef voorkomt en het relatieve aantal individuen dat er is voor elk van de soorten. Dat wil zeggen, het beschouwt de rijkdom en overvloed van soorten.
Omdat de formule die bij de berekening betrokken is, een logaritme bevat, is er geen maximumwaarde voor de index. De minimumwaarde is echter nul, wat duidt op de afwezigheid van diversiteit - de toestand die bijvoorbeeld in een monocultuur bestaat, waar er maar één soort is..
Waarden kleiner dan 2 worden geïnterpreteerd als ecosystemen met een relatief lage soortendiversiteit, terwijl waarden groter dan 3 hoog zijn. Woestijngebieden zijn voorbeelden van niet erg diverse ecosystemen.
Tropische bossen en riffen daarentegen zijn ecosystemen met een vrij hoge soortenbiodiversiteit.
Artikel index
De Shannon-index werd voorgesteld door Claude Elwood Shannon (1916 - 2001), met als doel een maat te vinden die entropie kon kwantificeren. Deze onderzoeker was een wiskundige en elektrotechnisch ingenieur, oorspronkelijk afkomstig uit de Verenigde Staten.
Er is enige verwarring met de werkelijke naam van de index. De volledige naam is de Shannon-Weiner-index. In veel gevallen noemen de auteurs het echter de Shannon-Weaver-index..
Deze fout deed zich gedeeltelijk voor omdat Claude Shannon verschillende keren samenwerkte met de wiskundige Warren Weaver.
Diversiteit is een van de belangrijkste parameters die worden gebruikt om ecosystemen te beschrijven.
De Shannon-index is een index die de diversiteit van soorten probeert te meten, rekening houdend met hun uniformiteit. Het is een toepassing van informatietheorie en is gebaseerd op het idee dat grotere diversiteit overeenkomt met grotere onzekerheid bij het willekeurig kiezen van een specifieke soort.
Met andere woorden, de index formuleert de uniformiteit van belangrijkheidswaarden over alle soorten in de steekproef..
Het kan de volgende minimum- en maximumwaarden aannemen: nul geeft aan dat er maar één soort is, terwijl de logaritme van S (totaal aantal soorten in de steekproef) betekent dat alle soorten worden vertegenwoordigd door hetzelfde aantal individuen.
Stel dat we een hypothetisch ecosysteem hebben met slechts twee soorten. Laten we ook denken dat ze dezelfde frequentie hebben (ze zijn gelijkwaardig). De onzekerheid is dus 50%, aangezien de twee alternatieven even goed mogelijk zijn.
De identificatie die de zekerheid geeft, is de informatie-eenheid, genaamd "bit". Als we bijvoorbeeld vier gelijkwaardige soorten hebben, is de diversiteit twee bits.
Wiskundig berekenen we de Shannon-index door middel van de volgende uitdrukking:
H ' = - Σ pi ln pi
In de indexuitdrukking is de variabele pi vertegenwoordigt de proportionele abundantie van de soort ik, berekend als het drooggewicht van de soort, op zijn beurt gedeeld door het totale drooggewicht in het monster.
Op deze manier kwantificeert de index de onzekerheid in de voorspelling van de identiteit van de soort van een individu die willekeurig uit een steekproef wordt genomen..
Bovendien kan de basis van de logaritme die in de uitdrukking wordt gebruikt, vrij door de onderzoeker worden gekozen. Shannon besprak zelf logaritmen in basis 2, 10 en en, waar elk correspondeerde met verschillende meeteenheden.
De eenheden zijn dus binaire cijfers of bits, decimale cijfers en natuurlijke cijfers, voor basis 2, 10 en en, respectievelijk.
De Shannon-index is een van de meest gebruikte in ecologisch onderzoek, aangezien de toepassing ervan bepaalde voordelen met zich meebrengt in vergelijking met de andere diversiteitsindexen die relatief populair zijn..
Ten eerste wordt de index niet significant beïnvloed door de steekproefomvang. Diverse onderzoeken hebben gezocht naar het effect van de steekproefomvang en hebben geconcludeerd dat de steekproefomvang inderdaad een zeer gering effect heeft op de metingen van de diversiteit van de soort.
Ten tweede leidt de toepassing van de index tot het vastleggen van een grote hoeveelheid informatie, in slechts één wiskundige uitdrukking. Dit is een erg handige functie als u een aanzienlijke hoeveelheid informatie aan een breed publiek wilt communiceren..
Bovendien is het plaatsen van een index "in context" cruciaal voor de interpretatie ervan. Het eerste deel is om de maximale en minimale waarden te herkennen die het retourneert. In de Shannon-index is het gemakkelijk te zien dat het maximum overeenkomt met de Log S, waar S is rijkdom en het minimum is 0.
De Shannon-index is gebaseerd op een zeer relevant concept in de ecologie: uniformiteit. Deze parameter verwijst naar de mate waarin de soort in het monster wordt weergegeven..
De extremen omvatten een enkele dominante soort en andere soorten die in zeer lage aantallen aanwezig zijn (uniformiteitswaarden dicht bij 0), voor alle soorten vertegenwoordigd door gelijke aantallen (uniformiteitswaarden dicht bij 1).
Uniformiteit speelt een fundamentele rol bij de ecologische analyse van diversiteit. In meer uniforme gemeenschappen wordt de Shannon-index bijvoorbeeld gevoeliger voor rijkdom.
Diversiteitsindices worden veel gebruikt bij het monitoren vanuit het oogpunt van ecologie en het behoud van bedreigde diersoorten..
Diversiteitsindices van soorten hebben de bijzonderheid dat ze een grote en belangrijke hoeveelheid gegevens samenvatten die kunnen worden gebruikt om populatiekenmerken af te leiden..
Deze index is gebruikt om de verschillende effecten van verstoringen en stress op de diversiteit van gemeenschappen, zowel van dieren als planten, te bestuderen, aangezien het complexe informatie geeft op basis van het aantal soorten en uniformiteit..
Ten slotte is het verband tussen de diversiteit van ecosystemen en hun veerkracht onderwerp van brede discussie geweest. Sommige studies hebben deze benadering kunnen bevestigen.
Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.