تعريف مؤشر سيمبسون ، الصيغة ، التفسير والمثال

ال مؤشر سيمبسون إنها صيغة تستخدم لقياس تنوع المجتمع. يستخدم عادة لقياس التنوع البيولوجي ، أي تنوع الكائنات الحية في مكان معين. ومع ذلك ، فإن هذا المؤشر مفيد أيضًا لقياس تنوع العناصر مثل المدارس والأماكن وغيرها.

في علم البيئة ، غالبًا ما يستخدم مؤشر سيمبسون (من بين مؤشرات أخرى) لقياس التنوع البيولوجي للموائل. هذا يأخذ في الاعتبار كمية الأنواع الموجودة في الموائل ، فضلا عن وفرة كل الأنواع.

مؤشر

• 1 المفاهيم المرتبطة
  • 1.1 التنوع البيولوجي
  • 1.2 الثروة
  • 1.3 المساواة
• 2 التعريف
• 3 الصيغة
• 4 التفسير
  • 4.1 مؤشر سيمبسون المتبادل (1 / D)
• مثال سيمبسون مؤشر التنوع حساب
• 6 المراجع

المفاهيم المرتبطة

قبل تحليل مؤشر التنوع في Simpson بمزيد من التفاصيل ، من المهم فهم بعض المفاهيم الأساسية المفصلة أدناه:

التنوع البيولوجي

التنوع البيولوجي هو التنوع الكبير في الكائنات الحية الموجودة في منطقة معينة ، وهو خاصية يمكن قياسها بعدة طرق مختلفة. هناك عاملان رئيسيان يؤخذان في الاعتبار عند قياس التنوع: الثروة والإنصاف.

الثروة هي مقياس لعدد الكائنات الحية المختلفة الموجودة في منطقة معينة ؛ وهذا هو ، كمية الأنواع الموجودة في الموائل.

ومع ذلك ، فإن التنوع لا يعتمد فقط على ثراء الأنواع ، ولكن أيضًا على وفرة كل نوع. تقارن الإنصاف التشابه بين الأحجام السكانية لكل نوع حاضر.

ثروة

عدد الأنواع المأخوذة في عينة الموائل هو مقياس للثروة. كلما زاد عدد الأنواع الموجودة في العينة ، زادت ثراء العينة.

ثراء الأنواع كتدبير في حد ذاته لا يأخذ في الاعتبار عدد الأفراد في كل نوع.

ما ورد أعلاه يعني أنه يتم إعطاء نفس الوزن للأنواع التي لديها عدد قليل من الأفراد لتلك التي لديها العديد من الأفراد. لذلك ، فإن ديزي له تأثير كبير على ثراء الموائل حيث سيكون لديه 1000 حبة من الفراشات التي تعيش في نفس المكان.

تساوي

الإنصاف هو مقياس للوفرة النسبية للأنواع المختلفة التي تشكل ثراء المنطقة ؛ أي في عدد معين سيكون لعدد الأفراد من كل نوع تأثير على التنوع البيولوجي للمكان.

يعتبر المجتمع الذي يسيطر عليه نوع أو نوعان أقل تنوعًا من المجتمع الذي فيه الأنواع الموجودة لديها وفرة مماثلة.

تعريف

مع زيادة الثروة والإنصاف في الأنواع ، يزداد التنوع. يعد مؤشر التنوع في Simpson مقياسًا للتنوع يأخذ في الاعتبار كل من الثروة والإنصاف.

يهتم علماء البيئة ، علماء الأحياء الذين يدرسون الأنواع في بيئتهم ، بتنوع الأنواع في الموائل التي يدرسونها. ذلك لأن التنوع يتناسب عادةً مع استقرار النظام البيئي: كلما زاد التنوع ، زاد الاستقرار.

المجتمعات الأكثر استقرارا لديها عدد كبير من الأنواع التي يتم توزيعها بالتساوي إلى حد ما في عدد السكان جيدة الحجم. غالبًا ما يقلل التلوث التنوع من خلال تفضيل بعض الأنواع السائدة. وبالتالي ، فإن التنوع عامل مهم في الإدارة الناجحة لحفظ الأنواع.

صيغة

من المهم الإشارة إلى أن مصطلح "مؤشر التنوع في Simpson" يُستخدم فعليًا للإشارة إلى أي من الفهارس الثلاثة وثيقة الصلة.

يقيس مؤشر Simpson (D) احتمال أن ينتمي شخصان تم اختيارهما عشوائيًا من عينة إلى نفس النوع (أو نفس الفئة).

هناك نسختان من الصيغة لحساب D. كلاهما صحيح ، ولكن عليك أن تكون ثابتًا.

حيث:

- ن = العدد الإجمالي لل وكالات من نوع معين.

- ن = العدد الإجمالي لل وكالات لجميع الأنواع.

تتراوح قيمة D بين 0 و 1:

- إذا كانت قيمة D تعطي 0 ، فهذا يعني التنوع اللانهائي.

- إذا كانت قيمة D تعطي 1 ، فهذا يعني أنه لا يوجد تنوع.

ترجمة

يمثل هذا المؤشر احتمال أن يكون شخصان ، داخل نفس المنطقة ويتم اختيارهما عشوائياً ، من نفس النوع. ينتقل نطاق مؤشر Simpson من 0 إلى 1 ، مثل هذا:

- كلما اقتربت قيمة D إلى 1 ، كلما انخفض تنوع الموائل.

- كلما اقتربت قيمة D من الصفر ، زاد تنوع الموائل.

أي أنه كلما زادت قيمة D ، انخفض التنوع. هذا ليس من السهل تفسير حدسي ويمكن أن يولد ارتباكًا ، ولهذا السبب تم التوصل إلى توافق في الآراء لطرح القيمة من D إلى 1 ، على النحو التالي: 1- D

في هذه الحالة ، تتذبذب قيمة الفهرس أيضًا بين 0 و 1 ، ولكن الآن ، كلما زادت القيمة ، زاد تنوع العينة.

هذا أكثر منطقية وأسهل للفهم. في هذه الحالة ، يمثل الفهرس احتمال أن ينتمي شخصان تم اختيارهما عشوائيًا من عينة إلى أنواع مختلفة.

هناك طريقة أخرى للتغلب على مشكلة الطبيعة "البديهية" لمؤشر Simpson وهي أخذ المعاملة بالمثل من الفهرس ؛ هذا هو ، 1 / ​​د.

مؤشر سيمبسون المتبادل (1 / د)

تبدأ قيمة هذا الفهرس بالرقم 1 كأدنى رقم ممكن. تمثل هذه الحالة مجتمعًا يحتوي على نوع واحد فقط. كلما زادت القيمة ، زاد التنوع.

القيمة القصوى هي عدد الأنواع في العينة. على سبيل المثال: إذا كان هناك خمسة أنواع في عينة ، فإن الحد الأقصى لقيمة مؤشر Simpson المتبادل هو 5.

غالبًا ما يتم تطبيق مصطلح "مؤشر التنوع في Simpson" بشكل غير دقيق. هذا يعني أن المؤشرات الثلاثة الموضحة أعلاه (فهرس سيمبسون ، مؤشر التنوع سيمبسون ، مؤشر سيمبسون المتبادل) ، والتي ترتبط ارتباطًا وثيقًا ، قد تم الاستشهاد بها تحت نفس المصطلح وفقًا لمؤلفين مختلفين..

لذلك ، من المهم تحديد الفهرس الذي تم استخدامه في دراسة معينة إذا كنت تريد إجراء مقارنات للتنوع.

على أي حال ، فإن المجتمع الذي يهيمن عليه نوع أو نوعان يعتبر أقل تنوعًا من مجتمع فيه العديد من الأنواع المختلفة لها وفرة مماثلة.

مثال حساب مؤشر التنوع سيمبسون

يتم أخذ عينات من الزهور البرية الموجودة في مجالين مختلفين ويتم الحصول على النتائج التالية:

العينة الأولى لديها عدالة أكثر من الثانية. وذلك لأن العدد الإجمالي للأفراد في هذا المجال موزعة بالتساوي إلى حد ما بين الأنواع الثلاثة.

عند ملاحظة القيم الموجودة في الجدول ، يكون التباين في توزيع الأفراد في كل مجال واضحًا. ومع ذلك ، من وجهة نظر الثروة ، كلا الحقلين متساويان لأنهما يحتويان على 3 أنواع لكل منهما ؛ وبالتالي ، لديهم نفس الثروة.

على النقيض من ذلك ، في العينة الثانية ، يكون معظم الأفراد من الفراشات ، وهي الأنواع السائدة. يوجد في هذا الحقل عدد قليل من الإقحوانات والبساتين. لذلك ، يعتبر الحقل 2 أقل تنوعًا من الحقل 1.

ما سبق هو ما لوحظ بالعين المجردة. ثم يتم تنفيذ الحساب بتطبيق الصيغة:

ثم:

D (الحقل 1) = 33450/1000 × (999)

D (المجال 1) = 33450/999000

D (الحقل 1) = 0.3 -> فهرس Simpson للحقل 1

D (الحقل 2) = 868.562 / 1000 × (999)

D (الحقل 2) = 868.562 / 999000

D (الحقل 2) = 0.9 -> فهرس Simpson للحقل 2

ثم:

1-D (الحقل 1) = 1- 0.3

1-D (الحقل 1) = 0.7 -> مؤشر التنوع Simpson للحقل 1

1-D (الحقل 2) = 1- 0.9

1-D (الحقل 2) = 0.1 -> مؤشر التنوع Simpson للحقل 2

أخيرا:

1 / D (الحقل 1) = 1 / 0.3

1 / D (الحقل 1) = 3.33 -> فهرس Simpson المتبادل للحقل 1

1 / D (الحقل 2) = 1 / 0.9

1 / D (الحقل 2) = 1،11 -> مؤشر سيمبسون المتبادل للحقل 2

تمثل هذه القيم الثلاثة المختلفة نفس التنوع البيولوجي. لذلك ، من المهم تحديد أي من الفهارس قد استخدمت لإجراء أي دراسة مقارنة للتنوع.

قيمة مؤشر سيمبسون 0.7 ليست نفس قيمة 0.7 لمؤشر التنوع سيمبسون. يعطي مؤشر Simpson وزناً أكبر للأنواع الأكثر وفرة في العينة ، ولا تسبب إضافة الأنواع النادرة في العينة سوى تغييرات بسيطة في قيمة D.

مراجع

1. He، F.، & Hu، X. S. (2005). المعلمة الأساسية للتنوع البيولوجي في Hubbell ومؤشر التنوع في Simpson. رسائل البيئة, 8(4) ، 386-390.
2. Hill، M. O. (1973). التنوع والتوازن: تدوين موحد وتبعاته. علم البيئة, 54(2) ، 427-432.
3. لودفيج ، جيه آند رينولدز ، ج. (1988). علم البيئة الإحصائي: كتاب تمهيدي في الأساليب والحوسبة (1^شارع). جون وايلي وأولاده.
4. ماجوران (2013). قياس التنوع البيولوجي. جون وايلي وأولاده.
5. Morris، E. K.، Caruso، T.، Buscot، F.، Fischer، M.، Hancock، C.، Maier، T. S.، ... Rillig، M. C. (2014). اختيار واستخدام مؤشرات التنوع: رؤى للتطبيقات البيئية من مستكشفات التنوع البيولوجي الألمانية. البيئة والتطور, 4(18) ، 3514-3524.
6. سيمبسون ، E. H. (1949). قياس التنوع. طبيعة, 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). التنوع الفطري الفطري يحدد التنوع البيولوجي للنبات ، تقلب النظام البيئي والإنتاجية. طبيعة, 396(6706) ، 69-72.