Formula, interpretazione ed esempio dell'indice Simpson

Lui INDICE SIMPSON È una formula che viene utilizzata per misurare la diversità di una comunità. È comunemente usato per misurare la biodiversità, cioè la diversità degli esseri viventi in un determinato luogo. Tuttavia, questo indice è utile anche per misurare la diversità di elementi come scuole, luoghi, tra gli altri.

In ecologia, l'indice Simpson (tra gli altri indici) viene spesso utilizzato per quantificare la biodiversità di un habitat. Ciò tiene conto del numero di specie presenti nell'habitat, così come l'abbondanza di ogni specie.

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Concetti associati

Prima di analizzare in modo più dettagliato l'indice di diversità di Simpson, è importante comprendere alcuni concetti di base dettagliati di seguito:

Diversità biologica

La diversità biologica è l'ampia varietà di esseri viventi in una particolare area, è una proprietà che può essere quantificata in molti modi diversi. Ci sono due fattori principali che vengono presi in considerazione quando si misura la diversità: ricchezza ed equatività.

La ricchezza è una misura del numero di diversi organismi presenti in una particolare area; Cioè, il numero di specie presenti in un habitat.

Tuttavia, la diversità non dipende solo dalla ricchezza delle specie, ma anche dall'abbondanza di ogni specie. L'equatività confronta la somiglianza tra le dimensioni della popolazione di ciascuna delle specie presenti.

Ricchezza

Il numero di specie prese in un campione di habitat è una misura della ricchezza. Più specie sono presenti in un campione, maggiore sarà il campione.

La ricchezza delle specie come misura in sé non tiene conto del numero di individui in ogni specie.

Quanto sopra significa che lo stesso peso è dato alle specie che hanno pochi individui come quelli che hanno molti individui. Pertanto, una margarita ha tanta influenza sulla ricchezza di un habitat che avrebbero 1000 gradi che vivono nello stesso posto.

Equitatività

L'equatività è una misura dell'abbondanza relativa delle diverse specie che compongono la ricchezza di un'area; cioè, in un certo habitat il numero di individui di ciascuna specie avrà anche un effetto sulla biodiversità del luogo.

Una comunità dominata da una o due specie è considerata meno diversificata di una comunità in cui le specie attuali hanno un'abbondanza simile.

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Definizione

L'indice di Simpson misura la diversità che esiste in una comunità

Con l'aumentare della ricchezza e dell'equitività delle specie, la diversità aumenta. L'indice di diversità di Simpson è una misura della diversità che tiene conto sia della ricchezza che dell'equatività.

Ecologi, biologi che studiano specie nel loro ambiente, sono interessati alla diversità delle specie di habitat che studiano. Questo perché la diversità è generalmente proporzionale alla stabilità dell'ecosistema: maggiore è la diversità, maggiore è la stabilità.

Le comunità più stabili hanno un gran numero di specie distribuite in modo abbastanza uniforme in popolazioni di buone dimensioni. La contaminazione riduce spesso la diversità favorendo alcune specie dominanti. La diversità è, quindi, un fattore importante nella gestione di successo della conservazione delle specie.

Formula

È importante notare che il termine "indice di diversità di Simpson" viene effettivamente utilizzato per fare riferimento a uno dei tre indici strettamente correlati.

L'indice Simpson (D) misura la probabilità che due individui selezionati in modo casuale appartengano alla stessa specie (o alla stessa categoria).

Esistono due versioni della formula per calcolare D. Uno dei due è valido, ma devi essere coerente.

Dove:

- n = il numero totale di organismi di una specie particolare.

- N = il numero totale di organismi di tutte le specie.

Il valore di D varia tra 0 e 1:

- Se il valore di d da 0 significa infinita diversità.

- Se il valore di d da 1 significa che non c'è diversità.

Interpretazione

L'indice è una rappresentazione della probabilità che due individui, all'interno della stessa regione e selezionati casualmente, siano della stessa specie. L'intervallo dell'indice Simpson va da 0 a 1, in questo modo:

- Più è vicino il valore di d a 1, più bassa è la diversità dell'habitat.

- Più è vicino il valore di d a 0, maggiore è la diversità dell'habitat.

Cioè, maggiore è il valore di d, più bassa è la diversità. Questo non è facile da interpretare intuitivamente e potrebbe generare confusione, motivo per cui è stato raggiunto il consenso di sottrarre il valore di d a 1

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In questo caso, il valore dell'indice varia anche tra 0 e 1, ma ora maggiore è il valore, maggiore è la diversità del campione.

Questo ha più senso ed è più facile da capire. In questo caso, l'indice rappresenta la probabilità che due individui selezionati casualmente da un campione appartengano a specie diverse.

Un altro modo per superare il problema della natura "contro -int" dell'indice Simpson è quello di prendere il reciproco dell'indice; cioè 1/d.

Simpson Reciprocale (1/D)

Il valore di questo indice inizia con 1 come figura più bassa possibile. Questo caso rappresenterebbe una comunità che contiene solo una specie. Maggiore è il valore, maggiore è la diversità.

Il valore massimo è il numero di specie nel campione. Ad esempio: se ci sono cinque specie in un campione, allora il valore massimo dell'indice reciproco Simpson è 5.

Il termine "Simpson Diversity Index" è spesso applicato in modo inacuito. Ciò significa che i tre indici sopra descritti (Simpson Index, Simpson Diversity Index e Simpson Reciprocal Index), essendo così strettamente correlati, sono stati citati a livello dello stesso termine secondo diversi autori.

Pertanto, è importante determinare quale indice è stato utilizzato in un particolare studio se si desidera fare confronti della diversità.

In ogni caso, una comunità dominata da una o due specie è considerata meno diversificata di una in cui diverse specie hanno un'abbondanza simile.

Esempio del calcolo dell'indice di diversità di Simpson

Viene realizzato un campionamento di fiori selvatici presenti in due diversi campi e si ottengono i seguenti risultati:

Il primo campione ha più equità del secondo. Questo perché il numero totale di individui sul campo è distribuito in modo abbastanza uniforme tra le tre specie.

Quando si osserva i valori nella tabella, è evidente la disuguaglianza nella distribuzione degli individui in ciascun campo. Tuttavia, dal punto di vista della ricchezza, entrambi i campi sono gli stessi perché hanno 3 specie ciascuna; Di conseguenza, hanno la stessa ricchezza.

Al contrario, nel secondo spettacolo la maggior parte degli individui sono ranunculos, le specie dominanti. In questo campo ci sono pochi margarita e denti di leone; Pertanto, si ritiene che il campo 2 sia meno diversificato di 1.

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Quanto sopra è l'osservazione con l'occhio nudo. Quindi il calcolo viene eseguito applicando la formula:

COSÌ:

D (campo 1) = 334.450 /1.000X (999)

D (campo 1) = 334.450/999.000

D (campo 1) = 0,3 -> INDICE SIMPSON per il campo 1

D (campo 2) = 868.562 /1.000X (999)

D (campo 2) = 868.562 /999.000

D (campo 2) = 0,9 -> INDICE SIMPSON per il campo 2

Poi:

1-D (campo 1) = 1- 0,3

1 -D (campo 1) = 0,7 -> Indice di diversità Simpson per il campo 1

1-D (campo 2) = 1- 0,9

1 -D (campo 2) = 0,1 -> Indice di diversità Simpson per il campo 2

Finalmente:

1 / d (campo 1) = 1 / 0,3

1/d (campo 1) = 3.33 -> Indice reciproco Simpson per il campo 1

1 / d (campo 2) = 1 / 0,9

1/d (campo 2) = 1.11 -> indice reciproco Simpson per il campo 2

Questi 3 valori diversi rappresentano la stessa biodiversità. Pertanto, è importante determinare quale degli indici è stato usato per essere in grado di fare qualsiasi studio comparativo sulla diversità.

Un valore dell'indice Simpson 0,7 non è uguale a un valore di 0,7 per l'indice di diversità di Simpson. L'indice Simpson dà più peso alle specie più abbondanti in un campione e l'aggiunta di specie rare a un campione provoca solo piccoli cambiamenti nel valore di d.

Riferimenti

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