Kekayaan Spesies dan Indeks Keanekaragaman

Metrik yang digunakan untuk menghitung spesies dan untuk meringkas bagaimana keanekaragaman menggabungkan kekayaan dengan kelimpahan relatif spesies.

Definition

Kekayaan spesies adalah jumlah spesies dalam suatu kumpulan yang terdefinisi; indeks keanekaragaman adalah statistik ringkasan yang menggabungkan kekayaan dengan kemerataan — kesetaraan kelimpahan spesies — untuk menyatakan seberapa beragam suatu komunitas dalam satu nilai.

Scope

Mencakup kuantifikasi keanekaragaman pada tingkat spesies: perhitungan kekayaan mentah, masalah pengambilan sampel yang tidak lengkap dan estimasi kekayaan, rarefaksi, dan kelompok indeks keanekaragaman yang mengintegrasikan kekayaan dan kemerataan. Termasuk interpretasi dan keterbatasan indeks umum serta gagasan angka Hill sebagai kerangka kerja terpadu. Tidak termasuk gradien keanekaragaman spasial dan analisis hotspot, yang dibahas dalam topik terkait.

Core questions

• Bagaimana kekayaan spesies diperkirakan ketika pengambilan sampel tidak lengkap?
• Apa yang ditekankan oleh indeks Shannon dan Simpson masing-masing?
• Bagaimana kemerataan mengubah interpretasi keanekaragaman?
• Bagaimana keanekaragaman dapat dibandingkan secara adil di antara sampel dengan ukuran yang berbeda?

Key concepts

• Kekayaan spesies
• Kemerataan spesies
• Indeks keanekaragaman Shannon
• Indeks keanekaragaman Simpson
• Estimator rarefaksi dan kekayaan
• Angka Hill

Key theories

Dekomposisi kekayaan-kemerataan

Keanekaragaman mencerminkan baik berapa banyak spesies yang ada maupun seberapa merata individu didistribusikan di antara mereka; indeks memberikan bobot yang berbeda pada komponen-komponen ini, sehingga tidak ada satu indeks pun yang menangkap semua aspek keanekaragaman.

Angka Hill (jumlah spesies efektif)

Indeks keanekaragaman dapat disatukan sebagai sebuah keluarga yang diparameterisasi oleh sensitivitas terhadap spesies langka, yang dinyatakan sebagai jumlah ekuivalen spesies yang sama melimpahnya, memungkinkan perbandingan yang konsisten di antara indeks.

Clinical relevance

Indeks keanekaragaman adalah mata uang standar untuk membandingkan lokasi sebelum dan sesudah gangguan, memberi peringkat area untuk perlindungan, dan mendeteksi penurunan keanekaragaman hayati. Karena pilihan indeks dan upaya pengambilan sampel sangat memengaruhi hasil, memahami sifat-sifatnya sangat penting untuk inferensi dan pemantauan konservasi yang tepat.

History

Indeks Shannon diadaptasi dari teori informasi pada tahun 1940-an hingga 1950-an, dan Simpson mengusulkan ukuran berbasis dominansinya pada tahun 1949. Kekhawatiran tentang bias pengambilan sampel mendorong pengembangan rarefaksi pada tahun 1960-an hingga 1970-an dan, baru-baru ini, penyatuan indeks di bawah kerangka angka Hill.

Debates

Indeks keanekaragaman mana yang harus dilaporkan?

Shannon memberikan bobot lebih besar pada spesies langka sementara Simpson menekankan spesies dominan; karena keduanya dapat memberi peringkat komunitas secara berbeda, ada perdebatan berkelanjutan mengenai standardisasi dan manfaat melaporkan jumlah spesies efektif sebagai gantinya.

Key figures

• Robert H. Whittaker
• Edward H. Simpson

Seminal works

• primack2014
• groom2006
• pimm2014

Frequently asked questions

Mengapa tidak hanya menghitung spesies?

Perhitungan mentah mengabaikan kelimpahan. Dua hutan dengan masing-masing sepuluh spesies pohon dapat sangat berbeda jika salah satunya didominasi oleh satu spesies sementara yang lain memiliki jumlah yang sama. Indeks keanekaragaman menangkap perbedaan ini; perhitungan saja tidak.

Mengapa rarefaksi digunakan?

Sampel yang lebih besar hampir selalu mengandung lebih banyak spesies, sehingga membandingkan perhitungan mentah dari sampel dengan ukuran yang berbeda dapat menyesatkan. Rarefaksi menstandardisasi perbandingan ke upaya pengambilan sampel yang umum.