Diversiteetti-indeksi Tehollinen lajimäärä | Shannonin–Wienerin indeksi | Lähteet | Navigointivalikkotrue diversity

Ekologia


ekologiassataksonomisen luokittelun tasoasukuaheimoageneettistäetnistäkielenkirjaindiversiteettiätrue diversityVakiojuuriShannoninentropialogaritmi





Diversiteetti-indeksi on mittari, joka ilmaisee lajiluokittelun (tai jonkin muun luokittelun) mukaista monimuotoisuutta siten, että se ottaa samanaikaisesti huomioon sekä lajien lukumäärän että niiden suhteelliset runsaudet. Diversiteetti-indeksin arvo kasvaa kun lajimäärä kasvaa tai lajien suhteelliset runsaudet muuttuvat tasaisemmiksi. Suurin diversiteetti-indeksin arvo tietylle lajimäärälle saadaan silloin, kun kaikki lajit ovat yhtä runsaita. Lajien runsautta voidaan eri yhteyksissä mitata eri tavoin, esimerkiksi yksilömäärällä, peittävyydellä tai biomassalla.


Vaikka ekologiassa ollaan yleensä kiinnostuneita lajidiversiteetistä, luokitteluna voidaan yhtä hyvin käyttää mitä tahansa muutakin taksonomisen luokittelun tasoa, kuten sukua (jolloin mitataan sukudiversiteettiä) tai heimoa (jolloin mitataan heimodiversiteettiä). Muilla tieteenaloilla voidaan mitata samoilla indekseillä esim. geneettistä diversiteettiä, etnistä diversiteettiä, kielen sanadiversiteettiä tai tekstin kirjaindiversiteettiä.



Tehollinen lajimäärä |


Eri diversiteetti-indeksit mittaavat hyvin eri asioita, joten niiden arvoja ei voi suoraan verrata toisiinsa. Useimmat ovat kuitenkin tavalla tai toisella johdettavissa suureesta, jota on englanninkielisissä teksteissä kutsuttu nimellä true diversity eli aito diversiteetti. Tällä tarkoitetaan tehollista lajimäärää, eli sitä, kuinka monta keskenään yhtä runsasta lajia tarvittaisiin, jotta kunkin suhteellinen runsaus olisi sama kuin kiinnostuksen kohteena olevassa aineistossa havaittu lajien keskimääräinen suhteellinen runsaus. Keskimääräinen suhteellinen runsaus mitataan painotettuna keskiarvona, jossa kunkin lajin suhteellinen runsaus pi painotetaan itsellään. Keskiarvona käytetään yleistettyä keskiarvoa jonka eksponentti on q - 1 (missä q ≥ 0). Tehollinen lajimäärä qD on tämän keskiarvon käänteisluku, ja lasketaan siis seuraavasti:


qD=1∑i=1Rpipiq−1q−1displaystyle ^q!D=1 over sqrt[q-1]sum _i=1^Rp_ip_i^q-1

Nimittäjässä R on rikkaus eli havaittujen lajien lukumäärä. Vakio q käytännössä määrää, mitä keskiarvoa käytetään; esimerkiksi q = 2 vastaa aritmeettista keskiarvoa ja q = 0 harmonista keskiarvoa. Mitä suurempi q:n arvo valitaan, sitä lähempänä keskiarvo on yleisimmän lajin suhteellista runsautta. Koska nollas juuri ei ole määritelty, yllä olevaa kaavaa ei voi käyttää kun q = 1, vaan silloin nimittäjä lasketaan käyttäen geometrisen keskiarvon kaavaa:


1D=1∏i=1Rpipidisplaystyle ^1!D=1 over prod _i=1^Rp_i^p_i


Shannonin–Wienerin indeksi |


Tehollinen lajimäärä q:n arvolla 1 voidaan kirjoittaa myös muodossa:


1D=exp⁡(−∑i=1Rpilog⁡pi)=exp⁡(H′)displaystyle ^1!D=exp left(-sum _i=1^Rp_ilog p_iright)=exp(H')

Tässä kaavassa H' on Shannonin entropia (joka tunnetaan myös nimellä Shannonin–Wienerin indeksi). Shannonin entropia on yksi suosituimmista ekologiassa käytetyistä diversiteetti-indekseistä. Alun perin se kehitettiin mittaamaan tekstin informaatiosisältöä eli epävarmuutta, joka liittyy tekstijonon seuraavan kirjaimen ennustamiseen. Shannonin entropia on siis tehollisen lajimäärän logaritmi eli


H′=log⁡(1D)displaystyle H'=log(^1!D)


Lähteet |


  • Lahti, Kimmo & Rönkä, Antti: Biologia: Ympäristöekologia. Helsinki: WSOY oppimateriaalit, 2006. ISBN 951-0-29702-X.

-

Popular posts from this blog

Is there a general name for the setup in which payoffs are not known exactly but players try to influence each other's perception of the payoffs?Osborne, Nash equilibria and the correctness of beliefsIs there a name for this family of games (Binomial games?)?Perfect Bayesian EquilibriumCalculating mixed strategy equilibrium in battle of sexesPure Strategy SPNEIs there a commitment mechanism which allows players to achieve pareto optimal solutions?Extensive Form GamesAn $n$-player prisoner's dilemma where a coalition of 2 players is better off defectingTit-For-Stat Strategy Best RepliesPotential solutions of the $n$-player Prisoner's Dilemma

Image
Decoupling cap routing on a 4 layer PCB Which module had more 'comfort' in terms of living space, the Lunar Module or the Command module? Why do only some White Walkers shatter into ice chips? What are the advantages of luxury car brands like Acura/Lexus over their sibling non-luxury brands Honda/Toyota? I have a unique character that I'm having a problem writing. He's a virus! exec command in bash loop Can my company stop me from working overtime? Pressure inside an infinite ocean? PN junction band gap - equal across all devices? I'm in your subnets, golfing your code How long would it take for people to notice a mass disappearance? Will 700 more planes a day fly because of the Heathrow expansion? Introducing Gladys, an intrepid globetrotter What matters more when it comes to book covers? Is it ‘professional quality’ or relevancy? What is the most remote airport from the center of the city it supposedly serves? How do LIGO and VIRGO kn...
Read more

Is flight data recorder erased after every flight?When are black boxes used?What protects the location beacon (pinger) of a flight data recorder?Is there anywhere I can pick up raw flight data recorder information?Who legally owns the Flight Data Recorder?Constructing flight recorder dataWhy are FDRs and CVRs still two separate physical devices?What are the data elements shown on the GE235 flight data recorder (FDR) plot?Are CVR and FDR reset after every flight?What is the format of data stored by a Flight Data Recorder?How much data is stored in the flight data recorder per hour in a typical flight of an A380?Is a smart flight data recorder possible?

Image
Why are prions in animal diets not destroyed by the digestive system? How to increase the size of the cursor in Lubuntu 19.04? As matter approaches a black hole, does it speed up? Why is B♯ higher than C♭ in 31-ET? Nominativ or Akkusativ What does this colon mean? It is not labeling, it is not ternary operator Didn't attend field-specific conferences during my PhD; how much of a disadvantage is it? Applying a GPO to local users except local administrators on Workgroup computers Why has the UK chosen to use Huawei infrastructure when Five Eyes allies haven't? Using column size much larger than necessary Can my company stop me from working overtime? Will 700 more planes a day fly because of the Heathrow expansion? How to use dependency injection and avoid temporal coupling? Point of the Dothraki's attack in GoT S8E3? How I can I roll a number of non-digital dice to get a random number between 1 and 150? Validation rule Scheduled Apex I need a d...
Read more

Rank groups within a grouped sequence of TRUE/FALSE and NAGrouping functions (tapply, by, aggregate) and the *apply familyCharacters counting and subletting specific patternsWhat is the purpose of setting a key in data.table?data.table vs dplyr: can one do something well the other can't or does poorly?how to make a bar plot for a list of dataframes?How to group by unique values in a list in RPandas - Alternative to rank() function that gives unique ordinal ranks for a columnRank within group in for loop in RData transformation: from dyadic to observational data in RGetting map from purrr to work with paste0

Image
Understanding trademark infringements in a world where many dictionary words are trademarks? How to use dependency injection and avoid temporal coupling? How to write a 12-bar blues melody Can you Ready a Bard spell to release it after using Battle Magic? Why did the Apollo 13 crew extend the LM landing gear? SafeCracker #3 - We've Been Blocked As a Bard multi-classing into Warlock, what spells do I get? Multiple SQL versions with Docker Didn't attend field-specific conferences during my PhD; how much of a disadvantage is it? Copy previous line to current line from text file Would glacier 'trees' be plausible? As matter approaches a black hole, does it speed up? Find the cheapest shipping option based on item weight Python - What if the end-user didn't have the required library? Why does this derived table improve performance? Appropriate certificate to ask for a fibre installation (ANSI/TIA-568.3-D?) How can internet speed be 10 time...
Read more