Untuk apa indeks Shannon dan untuk apa itu?



itu Indeks Shannon, Juga dikenal dalam literatur sebagai Shannon-Weaver, ini digunakan untuk mengukur keanekaragaman hayati tertentu. Simbol H 'digunakan untuk mewakilinya, dan nilainya terombang-ambing di antara angka positif, umumnya antara 2, 3 dan 4. Dalam literatur, indeks ini adalah salah satu yang paling populer untuk pengukuran keanekaragaman hayati..

Indeks memperhitungkan jumlah spesies yang ada dalam sampel dan jumlah relatif individu yang ada untuk masing-masing spesies. Artinya, renungkan kekayaan dan kelimpahan spesies.

Karena rumus yang terlibat dalam perhitungannya melibatkan logaritma, tidak ada nilai maksimum untuk indeks. Namun, nilai minimum adalah nol, yang menunjukkan tidak adanya keanekaragaman - kondisi yang ada dalam monokultur, misalnya, di mana hanya ada satu spesies.

Nilai yang lebih rendah dari 2 ditafsirkan sebagai ekosistem dengan keanekaragaman spesies yang relatif rendah, sedangkan yang lebih besar dari 3 adalah tinggi. Daerah gurun adalah contoh ekosistem yang beragam.

Sebaliknya, hutan tropis dan terumbu adalah ekosistem dengan keanekaragaman hayati spesies yang cukup tinggi.

Indeks

  • 1 Perspektif sejarah
  • 2 Definisi
  • 3 Formula
  • 4 Keuntungan
  • 5 Keseragaman
  • 6 Penerapan
  • 7 Referensi

Perspektif sejarah

Indeks Shannon diusulkan oleh Claude Elwood Shannon (1916 - 2001), dengan tujuan menemukan ukuran yang dapat mengukur entropi. Peneliti ini adalah ahli matematika dan insinyur listrik, yang berasal dari Amerika Serikat.

Ada beberapa kebingungan dengan nama asli indeks. Nama lengkapnya adalah indeks Shannon-Weiner. Namun, pada banyak kesempatan penulis menyebutnya sebagai indeks Shannon-Weaver.

Kesalahan ini terjadi, sebagian, karena Claude Shannon bekerja dalam kolaborasi dengan ahli matematika Warren Weaver pada beberapa kesempatan.

Definisi

Keragaman adalah salah satu parameter terpenting yang digunakan untuk menggambarkan ekosistem.

Indeks Shannon adalah indeks yang berupaya mengukur keanekaragaman spesies, mengingat keseragamannya. Ini adalah aplikasi teori informasi, dan didasarkan pada gagasan bahwa keragaman terbesar berkaitan dengan ketidakpastian yang lebih besar dalam memilih spesies tertentu secara acak..

Dengan kata lain, indeks merumuskan keseragaman nilai-nilai penting dengan menggunakan semua spesies dalam sampel.

Ini dapat mengambil nilai minimum dan maksimum berikut: nol menunjukkan bahwa hanya ada satu spesies, sedangkan logaritma S (jumlah total spesies dalam sampel) berarti bahwa semua spesies diwakili oleh jumlah individu yang sama.

Misalkan kita memiliki ekosistem hipotetis dengan hanya dua spesies. Mari kita juga berpikir bahwa mereka berada pada frekuensi yang sama (mereka sama-sama umum). Dengan demikian, ketidakpastiannya adalah 50%, karena dua alternatif sama-sama mungkin.

Identifikasi yang memberikan kepastian adalah unit informasi, yang disebut "bit". Jika kita memiliki, misalnya, empat spesies yang sama, keanekaragamannya akan menjadi dua bagian.

Formula

Secara matematis, kami menghitung indeks Shannon dengan menggunakan ekspresi berikut:

H ' = - Σ pi di pi

Dalam ekspresi indeks, variabel pi mewakili kelimpahan spesies secara proporsional saya, dihitung sebagai berat kering spesies, dibagi, pada gilirannya, dengan total berat kering dalam sampel.

Dengan cara ini, indeks mengkuantifikasi ketidakpastian dalam prediksi identitas spesies individu yang diambil secara acak dari sampel..

Selain itu, basis logaritma yang digunakan dalam ekspresi dapat dipilih secara bebas oleh peneliti. Shannon sendiri membahas logaritma di pangkalan 2, 10 dan e, di mana masing-masing terkait dengan unit tindakan yang berbeda.

Dengan demikian, unit adalah digit biner atau bit, digit desimal, dan digit natural, untuk basis 2, 10 dan e, masing-masing.

Keuntungan

Indeks Shannon adalah salah satu yang paling banyak digunakan dalam penelitian ekologi, karena penerapannya membawa keuntungan tertentu, dibandingkan dengan indeks keanekaragaman lain yang relatif populer..

Pertama, indeks tidak dipengaruhi secara signifikan oleh ukuran sampel. Beberapa penelitian telah berusaha menemukan efek dari ukuran sampel dan telah menyimpulkan bahwa, benar-benar, ukuran sampel memiliki efek yang sangat kecil dalam hal pengukuran keanekaragaman spesies..

Kedua, penerapan indeks mengarah pada penangkapan sejumlah besar informasi, hanya dalam satu ekspresi matematika. Ini adalah fitur yang sangat berguna jika Anda ingin mengkomunikasikan sejumlah besar informasi kepada khalayak luas.

Selain itu, menempatkan indeks "dalam konteks" sangat penting untuk interpretasinya. Bagian pertama terdiri dari mengenali nilai maksimum dan minimum yang dilemparkannya. Dalam indeks Shannon mudah untuk memvisualisasikan bahwa maksimum sesuai dengan Log S, dimana S adalah kekayaan dan minimum adalah 0.

Keseragaman

Indeks Shannon didasarkan pada konsep yang sangat relevan dalam ekologi: keseragaman. Parameter ini mengacu pada sejauh mana spesies diwakili di seluruh sampel.

Ekstrem mencakup satu spesies dominan tunggal dan spesies lain hadir dalam jumlah yang sangat rendah (nilai keseragaman mendekati 0), untuk semua spesies yang diwakili oleh jumlah yang sama (nilai keseragaman mendekati 1).

Keseragaman memainkan peran mendasar dalam analisis ekologi keanekaragaman. Misalnya, di komunitas yang lebih seragam, indeks Shannon menjadi lebih peka terhadap kekayaan.

Penerapan

Indeks keanekaragaman digunakan secara luas dalam pemantauan, dari sudut pandang ekologi dan konservasi spesies yang terancam punah.

Indeks keanekaragaman spesies memiliki kekhasan meringkas sejumlah besar dan data penting yang dapat digunakan untuk menyimpulkan karakteristik populasi.

Indeks ini telah digunakan untuk mempelajari berbagai efek dari gangguan dan tekanan pada keanekaragaman komunitas, baik hewan maupun tumbuhan, karena memberikan informasi kompleks berdasarkan jumlah spesies dan keseragaman..

Akhirnya, hubungan antara keragaman ekosistem dan ketahanan ekosistem telah menjadi bahan perdebatan luas. Beberapa studi telah menguatkan pendekatan ini.

Referensi

  1. Gliessman, S. R. (2002). Agroekologi: proses ekologis dalam pertanian berkelanjutan. CATIE.
  2. Núñez, E. F. (2008). Sistem silvopastoral didirikan dengan Pinus radiata D. Don dan Betula alba L. di Galicia. Universitas Santiago de Compostela.
  3. Jorgensen, S. E. (2008). Ensiklopedia ekologi, disunting oleh Sven Erik Jorgensen, Brian D. Fath.
  4. Kelly, A. (2016). Mengembangkan Metrik untuk Keadilan, Keragaman dan Persaingan: Langkah-langkah baru untuk sekolah dan universitas. Rutekan.
  5. Pal, R., & Choudhury, A. K. (2014). Pengantar fitoplankton: keanekaragaman dan ekologi. Springer.
  6. Pla, L. (2006). Keanekaragaman hayati: Kesimpulan berdasarkan indeks dan kekayaan Shannon. Interciencia, 31(8), 583-590.
  7. Pyron, M. (2010) Karakterisasi Komunitas. Pengetahuan Pendidikan Alam 3 (10): 39