Fajgazdagság és diverzitási indexek

Azok a mérőszámok, amelyek a fajok számlálására és annak összefoglalására szolgálnak, hogy a diverzitás hogyan ötvözi a gazdagságot a fajok relatív abundanciájával.

Definition

A fajgazdagság egy meghatározott társulásban lévő fajok száma; a diverzitási indexek olyan összefoglaló statisztikák, amelyek a gazdagságot az egyenletességgel – a fajok abundanciájának egyenlőségével – kombinálják, hogy egyetlen értékben fejezzék ki egy közösség diverzitását.

Scope

A diverzitás számszerűsítése fajszinten: nyers gazdagsági számok, a hiányos mintavétel és a gazdagságbecslők problémája, rarefakció, valamint a diverzitási indexek családja, amelyek integrálják a gazdagságot és az egyenletességet. Tartalmazza a gyakori indexek értelmezését és korlátait, valamint a Hill-számok mint egységes keretrendszer gondolatát. Kizárja a térbeli diverzitásgradienseket és a hotspot-elemzést, amelyeket a rokon témák tárgyalnak.

Core questions

• Hogyan becsülhető meg a fajgazdagság hiányos mintavétel esetén?
• Mit hangsúlyoz a Shannon- és a Simpson-index?
• Hogyan változtatja meg az egyenletesség a diverzitás értelmezését?
• Hogyan hasonlítható össze a diverzitás tisztességesen különböző méretű minták között?

Key concepts

• Fajgazdagság
• Fajegyenletesség
• Shannon-diverzitási index
• Simpson-diverzitási index
• Rarefakció és gazdagságbecslők
• Hill-számok

Key theories

Gazdagság-egyenletesség dekompozíció

A diverzitás azt tükrözi, hogy hány faj van jelen, és az egyedek mennyire egyenletesen oszlanak el közöttük; az indexek ezeket az összetevőket eltérően súlyozzák, így egyetlen index sem ragadja meg a diverzitás minden aspektusát.

Hill-számok (a fajok effektív száma)

A diverzitási indexek egységesíthetők egy olyan családként, amelyet a ritka fajokra való érzékenység paraméterez, és az egyenlő abundanciájú fajok ekvivalens számaként fejezhető ki, lehetővé téve az indexek közötti következetes összehasonlítást.

Clinical relevance

A diverzitási indexek a standard mérőszámok a helyszínek összehasonlítására zavarás előtt és után, a védett területek rangsorolására és a biodiverzitás csökkenésének kimutatására. Mivel az indexválasztás és a mintavételi erőfeszítés erősen befolyásolja az eredményeket, tulajdonságaik megértése elengedhetetlen a megalapozott természetvédelmi következtetésekhez és monitoringhoz.

History

A Shannon-indexet az információelméletből adaptálták az 1940-es és 1950-es években, Simpson pedig 1949-ben javasolta dominancia-alapú mérőszámát. A mintavételi torzítással kapcsolatos aggodalmak vezettek a rarefakció fejlődéséhez az 1960-as és 1970-es években, és újabban az indexek egységesítéséhez a Hill-szám keretrendszerében.

Debates

Melyik diverzitási indexet kell jelenteni?

A Shannon-index jobban súlyozza a ritka fajokat, míg a Simpson-index a domináns fajokat hangsúlyozza; mivel eltérően rangsorolhatják a közösségeket, folyamatos vita folyik a standardizálásról és az effektív fajszámok jelentésének előnyeiről.

Key figures

• Robert H. Whittaker
• Edward H. Simpson

Seminal works

• primack2014
• groom2006
• pimm2014

Frequently asked questions

Miért ne csak a fajokat számoljuk?

A nyers számok figyelmen kívül hagyják az abundanciát. Két, egyenként tíz fafajjal rendelkező erdő nagyban különbözhet, ha az egyiket egyetlen faj uralja, míg a másikban egyenlő számban vannak jelen. A diverzitási indexek megragadják ezt a különbséget; a puszta számok nem.

Miért használják a rarefakciót?

A nagyobb minták szinte mindig több fajt tartalmaznak, így a különböző méretű minták nyers számainak összehasonlítása félrevezető. A rarefakció standardizálja az összehasonlításokat egy közös mintavételi erőfeszítésre.