Soortenrijkdom en diversiteitsindices

De meeteenheden die worden gebruikt om soorten te tellen en om samen te vatten hoe diversiteit rijkdom combineert met de relatieve abundantie van soorten.

Definition

Soortenrijkdom is het aantal soorten in een gedefinieerde assemblage; diversiteitsindices zijn samenvattende statistieken die rijkdom combineren met evenredigheid — de gelijkmatigheid van soortenabundanties — om uit te drukken hoe divers een gemeenschap is in één enkele waarde.

Scope

Behandelt de kwantificering van diversiteit op soortniveau: ruwe tellingen van rijkdom, het probleem van onvolledige bemonstering en schatters van rijkdom, rarefactie, en de familie van diversiteitsindices die rijkdom en evenredigheid integreren. Omvat de interpretatie en beperkingen van gangbare indices en het idee van Hill-getallen als een uniform kader. Exclusief ruimtelijke diversiteitsgradiënten en hotspotanalyse, behandeld in verwante onderwerpen.

Core questions

• Hoe wordt soortenrijkdom geschat wanneer de bemonstering onvolledig is?
• Wat benadrukken de Shannon- en Simpson-indices elk?
• Hoe verandert evenredigheid de interpretatie van diversiteit?
• Hoe kan diversiteit eerlijk worden vergeleken tussen monsters van verschillende grootte?

Key concepts

• Soortenrijkdom
• Soorten-evenredigheid
• Shannon-diversiteitsindex
• Simpson-diversiteitsindex
• Rarefactie en rijkdomschatters
• Hill-getallen

Key theories

Decompositie van rijkdom-evenredigheid

Diversiteit weerspiegelt zowel hoeveel soorten aanwezig zijn als hoe gelijkmatig individuen daartussen verdeeld zijn; indices wegen deze componenten verschillend, dus geen enkele index omvat alle aspecten van diversiteit.

Hill-getallen (effectief aantal soorten)

Diversiteitsindices kunnen worden verenigd als een familie geparametriseerd door gevoeligheid voor zeldzame soorten, uitgedrukt als het equivalente aantal even abundante soorten, wat een consistente vergelijking tussen indices mogelijk maakt.

Clinical relevance

Diversiteitsindices zijn de standaardmaatstaf voor het vergelijken van locaties voor en na verstoring, het rangschikken van gebieden voor bescherming, en het detecteren van achteruitgang van biodiversiteit. Omdat de keuze van de index en de bemonsteringsinspanning de resultaten sterk beïnvloeden, is het begrijpen van hun eigenschappen essentieel voor een gedegen conservatie-inferentie en -monitoring.

History

De Shannon-index werd in de jaren 1940-1950 aangepast vanuit de informatietheorie, en Simpson stelde zijn dominantie-gebaseerde maatregel voor in 1949. Zorgen over bemonsteringsbias leidden tot de ontwikkeling van rarefactie in de jaren 1960-1970 en, meer recentelijk, de unificatie van indices onder het Hill-getallenkader.

Debates

Welke diversiteitsindex moet worden gerapporteerd?

Shannon weegt zeldzame soorten zwaarder, terwijl Simpson dominante soorten benadrukt; omdat ze gemeenschappen verschillend kunnen rangschikken, is er een voortdurend debat over standaardisatie en de verdiensten van het rapporteren van effectieve aantallen soorten in plaats daarvan.

Key figures

• Robert H. Whittaker
• Edward H. Simpson

Seminal works

• primack2014
• groom2006
• pimm2014

Frequently asked questions

Waarom niet gewoon soorten tellen?

Ruwe tellingen negeren abundantie. Twee bossen met elk tien boomsoorten kunnen sterk verschillen als het ene wordt gedomineerd door een enkele soort, terwijl het andere ze in gelijke aantallen heeft. Diversiteitsindices vangen dit verschil op; tellingen alleen doen dat niet.

Waarom wordt rarefactie gebruikt?

Grotere monsters bevatten bijna altijd meer soorten, dus het vergelijken van ruwe tellingen van monsters van verschillende grootte is misleidend. Rarefactie standaardiseert vergelijkingen naar een gemeenschappelijke bemonsteringsinspanning.