Definisi, Rumus, Interpretasi, dan Contoh Indeks Simpson



itu Indeks Simpson itu adalah formula yang digunakan untuk mengukur keragaman suatu komunitas. Biasanya digunakan untuk mengukur keanekaragaman hayati, yaitu keanekaragaman makhluk hidup di tempat tertentu. Namun, indeks ini juga berguna untuk mengukur keragaman elemen seperti sekolah, tempat, antara lain.

Dalam ekologi, indeks Simpson sering digunakan (di antara indeks lainnya) untuk mengukur keanekaragaman hayati suatu habitat. Ini memperhitungkan jumlah spesies yang ada di habitat, serta kelimpahan masing-masing spesies.

Indeks

  • 1 Konsep terkait
    • 1.1 Keanekaragaman hayati
    • 1.2 Kekayaan
    • 1.3 Kesetaraan
  • 2 Definisi
  • 3 Formula
  • 4 Penafsiran
    • 4.1 indeks timbal balik Simpson (1 / D)
  • 5 Contoh perhitungan indeks keragaman Simpson
  • 6 Referensi

Konsep terkait

Sebelum menganalisis indeks keanekaragaman Simpson secara lebih rinci, penting untuk memahami beberapa konsep dasar yang dirinci di bawah ini:

Keanekaragaman hayati

Keanekaragaman hayati adalah berbagai macam makhluk hidup yang ada di daerah tertentu, itu adalah properti yang dapat diukur dengan berbagai cara. Ada dua faktor utama yang dipertimbangkan ketika mengukur keragaman: kekayaan dan keadilan.

Kekayaan adalah ukuran dari jumlah organisme berbeda yang ada di area tertentu; yaitu, jumlah spesies yang ada di suatu habitat.

Namun, keragaman tidak hanya bergantung pada kekayaan spesies, tetapi juga pada kelimpahan masing-masing spesies. Kesetaraan membandingkan kesamaan antara ukuran populasi masing-masing spesies yang ada.

Kekayaan

Jumlah spesies yang diambil dalam sampel habitat adalah ukuran kekayaan. Semakin banyak spesies yang ada dalam sampel, semakin kaya sampel itu.

Kekayaan spesies sebagai ukuran itu sendiri tidak memperhitungkan jumlah individu dalam setiap spesies.

Hal di atas berarti bahwa bobot yang sama diberikan kepada spesies yang memiliki beberapa individu seperti yang memiliki banyak individu. Oleh karena itu, bunga aster memiliki banyak pengaruh pada kekayaan habitat seperti halnya memiliki 1000 kupu-kupu yang hidup di tempat yang sama..

Pemerataan

Keadilan adalah ukuran kelimpahan relatif dari berbagai spesies yang membentuk kekayaan suatu wilayah; yaitu, di habitat tertentu, jumlah individu masing-masing spesies juga akan berdampak pada keanekaragaman hayati tempat itu.

Komunitas yang didominasi oleh satu atau dua spesies dianggap kurang beragam daripada komunitas di mana spesies yang ada memiliki kelimpahan yang sama.

Definisi

Ketika kekayaan dan keadilan spesies meningkat, keanekaragaman meningkat. Indeks keanekaragaman Simpson adalah ukuran keanekaragaman yang memperhitungkan kekayaan dan keadilan.

Ekolog, ahli biologi yang mempelajari spesies di lingkungan mereka, tertarik pada keanekaragaman spesies di habitat yang mereka pelajari. Ini karena keanekaragaman biasanya sebanding dengan stabilitas ekosistem: semakin besar keanekaragaman, semakin besar pula stabilitasnya.

Komunitas yang paling stabil memiliki sejumlah besar spesies yang terdistribusi secara merata dalam populasi berukuran baik. Polusi sering mengurangi keanekaragaman dengan memihak beberapa spesies dominan. Keanekaragaman, karena itu, merupakan faktor penting dalam keberhasilan pengelolaan konservasi spesies.

Formula

Penting untuk dicatat bahwa istilah "indeks keragaman Simpson" sebenarnya digunakan untuk merujuk pada salah satu dari tiga indeks yang terkait erat.

Indeks Simpson (D) mengukur probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak dari sampel milik spesies yang sama (atau kategori yang sama).

Ada dua versi rumus untuk menghitung D. Salah satu dari keduanya valid, tetapi Anda harus konsisten.

Dimana:

- n = jumlah total organisme dari spesies tertentu.

- N = jumlah total organisme dari semua spesies.

Nilai D berkisar antara 0 dan 1:

- Jika nilai D memberikan 0, itu berarti keragaman tak terbatas.

- Jika nilai D memberi 1, itu berarti tidak ada perbedaan.

Interpretasi

Indeks adalah representasi dari probabilitas bahwa dua individu, dalam wilayah yang sama dan dipilih secara acak, adalah dari spesies yang sama. Kisaran indeks Simpson berkisar dari 0 hingga 1, seperti ini:

- Semakin dekat nilai pendekatan D ke 1, semakin rendah keanekaragaman habitatnya.

- Semakin dekat nilai D mendekati 0, semakin besar keanekaragaman habitat.

Artinya, semakin besar nilai D, semakin rendah keanekaragamannya. Ini tidak mudah untuk ditafsirkan secara intuitif dan dapat menimbulkan kebingungan, itulah sebabnya konsensus dicapai untuk mengurangi nilai dari D ke 1, menjadi sebagai berikut: 1- D

Dalam hal ini, nilai indeks juga berosilasi antara 0 dan 1, tetapi sekarang, semakin tinggi nilainya, semakin besar keragaman sampel..

Ini lebih masuk akal dan lebih mudah dipahami. Dalam hal ini, indeks mewakili probabilitas bahwa dua individu yang dipilih secara acak dari sampel milik spesies yang berbeda.

Cara lain untuk mengatasi masalah sifat "kontra-intuitif" dari indeks Simpson adalah dengan mengambil kebalikan dari indeks; yaitu 1 / D.

Indeks Simpson Reciprocal (1 / D)

Nilai indeks ini dimulai dengan 1 sebagai angka serendah mungkin. Kasus ini akan mewakili komunitas yang hanya berisi satu spesies. Semakin tinggi nilainya, semakin besar keanekaragamannya.

Nilai maksimum adalah jumlah spesies dalam sampel. Sebagai contoh: jika ada lima spesies dalam sampel, maka nilai maksimum indeks Simpson timbal balik adalah 5.

Istilah "indeks keanekaragaman Simpson" sering diterapkan secara tidak akurat. Ini berarti bahwa tiga indeks yang dijelaskan di atas (indeks Simpson, indeks keanekaragaman Simpson dan indeks timbal balik Simpson), yang sangat erat hubungannya, telah dikutip dengan istilah yang sama menurut penulis yang berbeda..

Karena itu, penting untuk menentukan indeks mana yang telah digunakan dalam studi tertentu jika Anda ingin membuat perbandingan keanekaragaman.

Dalam kasus apa pun, sebuah komunitas yang didominasi oleh satu atau dua spesies dianggap kurang beragam daripada komunitas di mana beberapa spesies berbeda memiliki kelimpahan yang serupa.

Contoh perhitungan indeks simpson simpson

Pengambilan sampel bunga liar hadir di dua bidang berbeda dilakukan dan hasil berikut diperoleh:

Sampel pertama memiliki lebih banyak keadilan daripada yang kedua. Ini karena jumlah total individu di lapangan didistribusikan secara merata di antara ketiga spesies.

Ketika mengamati nilai-nilai dalam tabel, ketidaksetaraan dalam distribusi individu di setiap bidang terbukti. Namun, dari sudut pandang kekayaan kedua bidang sama karena mereka masing-masing memiliki 3 spesies; akibatnya, mereka memiliki kekayaan yang sama.

Sebaliknya, dalam sampel kedua kebanyakan individu adalah buttercup, spesies yang dominan. Di bidang ini ada beberapa aster dan dandelion; oleh karena itu, bidang 2 dianggap kurang beragam daripada bidang 1.

Di atas adalah apa yang diamati dengan mata telanjang. Kemudian perhitungan dilakukan dengan menggunakan rumus:

Lalu:

D (bidang 1) = 334.450 / 1.000x (999)

D (bidang 1) = 334.450 / 999.000

D (bidang 1) = 0,3 -> indeks Simpson untuk bidang 1

D (bidang 2) = 868.562 / 1.000x (999)

D (bidang 2) = 868.562 / 999.000

D (bidang 2) = 0,9 -> indeks Simpson untuk bidang 2

Lalu:

1-D (bidang 1) = 1- 0.3

1-D (bidang 1) = 0,7 -> indeks keanekaragaman Simpson untuk bidang 1

1-D (bidang 2) = 1- 0.9

1-D (bidang 2) = 0,1 -> indeks keanekaragaman Simpson untuk bidang 2

Akhirnya:

1 / D (bidang 1) = 1 / 0.3

1 / D (bidang 1) = 3,33 -> indeks timbal balik Simpson untuk bidang 1

1 / D (bidang 2) = 1 / 0,9

1 / D (bidang 2) = 1,11 -> indeks Simpson timbal balik untuk bidang 2

Ketiga nilai berbeda ini mewakili keanekaragaman hayati yang sama. Oleh karena itu, penting untuk menentukan indeks mana yang telah digunakan untuk melakukan studi perbandingan keanekaragaman.

Nilai indeks Simpson 0,7 tidak sama dengan nilai 0,7 untuk indeks keanekaragaman Simpson. Indeks Simpson memberikan bobot lebih untuk spesies yang paling melimpah dalam sampel, dan penambahan spesies langka ke dalam sampel hanya menyebabkan perubahan kecil dalam nilai D.

Referensi

  1. He, F., & Hu, X. S. (2005). Parameter keanekaragaman hayati fundamental Hubbell dan indeks keanekaragaman Simpson. Surat Ekologi, 8(4), 386-390.
  2. Hill, M. O. (1973). Keanekaragaman dan Ketimpangan: Notasi Pemersatu dan Konsekuensinya. Ekologi, 54(2), 427-432.
  3. Ludwig, J. & Reynolds, J. (1988). Ekologi Statistik: Dasar dalam Metode dan Komputasi (1st). John Wiley & Sons.
  4. Magurran, A. (2013). Mengukur Keanekaragaman Hayati. John Wiley & Sons.
  5. Morris, E. K., Caruso, T., Buscot, F., Fischer, M., Hancock, C., Maier, T. S., ... Rillig, M. C. (2014). Memilih dan menggunakan indeks keanekaragaman: Wawasan untuk aplikasi ekologi dari German Biodiversity Exploratories. Ekologi dan Evolusi, 4(18), 3514-3524.
  6. Simpson, E. H. (1949). Pengukuran Keanekaragaman. Alam, 163(1946), 688.
  7. Van Der Heijden, M. G. A., Klironomos, J. N., Ursic, M., Moutoglis, P., Streitwolf-Engel, R., Boller, T., ... Sanders, I. R. (1998). Keanekaragaman jamur mikoriza menentukan keanekaragaman hayati tanaman, variabilitas ekosistem dan produktivitas. Alam, 396(6706), 69-72.