Formule, interprétation et exemple de Simpson Index

Il Index Simpson C'est une formule utilisée pour mesurer la diversité d'une communauté. Il est couramment utilisé pour mesurer la biodiversité, c'est-à-dire la diversité des êtres vivants dans un certain endroit. Cependant, cet indice est également utile pour mesurer la diversité d'éléments tels que les écoles, les lieux, entre autres.

En écologie, l'indice Simpson (entre autres indices) est souvent utilisé pour quantifier la biodiversité d'un habitat. Cela prend en compte le nombre d'espèces présentes dans l'habitat, ainsi que l'abondance de chaque espèce.

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Concepts associés

Avant d'analyser plus en détail l'indice de diversité de Simpson, il est important de comprendre certains concepts de base détaillés ci-dessous:

Biodiversité

La diversité biologique est la grande variété des êtres vivants dans un domaine particulier, c'est une propriété qui peut être quantifiée de différentes manières. Il existe deux principaux facteurs qui sont pris en compte lors de la mesure de la diversité: la richesse et l'équitativité.

La richesse est une mesure du nombre d'organismes différents présents dans un domaine particulier; c'est-à-dire le nombre d'espèces présentes dans un habitat.

Cependant, la diversité dépend non seulement de la richesse des espèces, mais aussi de l'abondance de chaque espèce. L'équitativité compare la similitude entre les tailles de population de chacune des espèces présentes.

Richesse

Le nombre d'espèces prélevées dans un échantillon d'habitat est une mesure de la richesse. Plus ils sont présents d'espèces dans un échantillon, plus l'échantillon aura grand.

La richesse des espèces en tant que mesure en soi ne prend pas en compte le nombre d'individus dans chaque espèce.

Ce qui précède signifie que le même poids est donné aux espèces qui ont peu d'individus comme ceux qui ont beaucoup d'individus. Par conséquent, une margarita a autant d'influence sur la richesse d'un habitat qu'elle aurait 1000 rangs qui vivent au même endroit.

Équitativité

L'équitativité est une mesure de l'abondance relative des différentes espèces qui composent la richesse d'une zone; c'est-à-dire, dans un certain habitat, le nombre d'individus de chaque espèce aura également un effet sur la biodiversité du lieu.

Une communauté dominée par une ou deux espèces est considérée comme moins diversifiée qu'une communauté dans laquelle les espèces actuelles ont une abondance similaire.

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Définition

L'indice de Simpson mesure la diversité qui existe dans une communauté

À mesure que la richesse et l'équitivité des espèces augmentent, la diversité augmente. L'indice de diversité de Simpson est une mesure de la diversité qui prend en compte à la fois la richesse et l'équitativité.

Les écologistes, les biologistes étudiant les espèces dans leur environnement, s'intéressent à la diversité des espèces d'habitats qu'ils étudient. En effet, la diversité est généralement proportionnelle à la stabilité des écosystèmes: plus la diversité est grande, plus la stabilité est grande.

Les communautés les plus stables ont un grand nombre d'espèces qui sont distribuées assez uniformément dans les populations de bonne taille. La contamination réduit souvent la diversité en favorisant quelques espèces dominantes. La diversité est donc un facteur important dans la gestion réussie de la conservation des espèces.

Formule

Il est important de noter que le terme «indice de diversité Simpson» est réellement utilisé pour faire référence à l'un des trois indices étroitement liés.

L'indice Simpson (D) mesure la probabilité que deux individus sélectionnés au hasard appartiennent à la même espèce (ou à la même catégorie).

Il existe deux versions de la formule pour calculer d. L'une ou l'autre des deux est valable, mais vous devez être cohérent.

Où:

- n = le nombre total de organismes d'une espèce particulière.

- N = le nombre total de organismes de toutes les espèces.

La valeur de D varie entre 0 et 1:

- Si la valeur de d da 0 signifie une diversité infinie.

- Si la valeur de d da 1 signifie qu'il n'y a pas de diversité.

Interprétation

L'indice est une représentation de la probabilité que deux individus, dans la même région et sélectionnés au hasard, soient de la même espèce. La plage de l'indice Simpson va de 0 à 1, comme ceci:

- Plus la valeur de D à 1 est proche, plus la diversité de l'habitat est faible.

- Plus la valeur de D à 0 est proche, plus la diversité de l'habitat est grande.

C'est-à-dire, plus la valeur de d est grande, plus la diversité est faible. Ce n'est pas facile à interpréter intuitivement et pourrait générer de la confusion, c'est pourquoi le consensus de soustraction de la valeur de D à 1 a été atteint, étant comme suit: 1-

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Dans ce cas, la valeur de l'index varie également entre 0 et 1, mais maintenant, plus la valeur est grande, plus la diversité de l'échantillon est grande.

Cela a plus de sens et est plus facile à comprendre. Dans ce cas, l'indice représente la probabilité que deux individus sélectionnés au hasard d'un échantillon appartiennent à différentes espèces.

Une autre façon de surmonter le problème de la nature "contre-intrants" de l'indice Simpson est de prendre le réciproque de l'indice; c'est-à-dire 1 / j.

Index réciproque Simpson (1 / j)

La valeur de cet index commence par 1 comme la figure la plus basse possible. Cette affaire représenterait une communauté qui ne contient qu'une seule espèce. Plus la valeur est élevée, plus la plus grande diversité.

La valeur maximale est le nombre d'espèces dans l'échantillon. Par exemple: s'il y a cinq espèces dans un échantillon, la valeur maximale de l'indice réciproque Simpson est 5.

Le terme «indice de diversité Simpson» est souvent appliqué de manière injuste. Cela signifie que les trois indices décrits ci-dessus (Simpson Index, Simpson Diversity Index et l'indice réciproque de Simpson), étant si étroitement liés, ont été cités sous le même terme selon différents auteurs.

Par conséquent, il est important de déterminer quel indice a été utilisé dans une étude particulière si vous souhaitez faire des comparaisons de diversité.

Dans tous les cas, une communauté dominée par une ou deux espèces est considérée comme moins diversifiée que celle dans laquelle plusieurs espèces différentes ont une abondance similaire.

Exemple du calcul de l'indice de diversité de Simpson

Un échantillon de fleurs sauvages présentes dans deux champs différents est effectué et les résultats suivants sont obtenus:

Le premier échantillon a plus d'équitivité que le second. En effet.

Lors de l'observation des valeurs du tableau, l'inégalité dans la distribution des individus dans chaque domaine est évidente. Cependant, du point de vue de la richesse, les deux champs sont les mêmes car ils ont chacun 3 espèces; Par conséquent, ils ont la même richesse.

En revanche, dans le second spectacle, la plupart des individus sont des Ranunculos, les espèces dominantes. Dans ce domaine, il y a peu de margaritas et de dents de lion; Par conséquent, il est considéré que le champ 2 est moins diversifié que 1.

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Ce qui précède est observé à l'œil nu. Ensuite, le calcul est effectué en appliquant la formule:

Ensuite:

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

D (champ 1) = 334.450/999.000

D (champ 1) = 0,3 -> Index Simpson pour le champ 1

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

D (champ 2) = 868.562/999.000

D (champ 2) = 0,9 -> Index Simpson pour le champ 2

Alors:

1-d (champ 1) = 1- 0,3

1 -D (champ 1) = 0,7 -> Indice de diversité Simpson pour le champ 1

1-D (champ 2) = 1- 0,9

1 -D (champ 2) = 0,1 -> Indice de diversité Simpson pour le champ 2

Finalement:

1 / d (champ 1) = 1 / 0,3

1 / d (champ 1) = 3,33 -> Index réciproque Simpson pour le champ 1

1 / d (champ 2) = 1 / 0,9

1 / d (champ 2) = 1.11 -> Index réciproque Simpson pour le champ 2

Ces 3 valeurs différentes représentent la même biodiversité. Par conséquent, il est important de déterminer lequel des indices a été utilisé pour être en mesure de faire une étude comparative de la diversité.

Une valeur d'indice de 0,7 Simpson n'est pas la même chose qu'une valeur de 0,7 pour l'indice de diversité de Simpson. L'indice Simpson donne plus de poids aux espèces les plus abondantes d'un échantillon, et l'ajout d'espèces rares à un échantillon ne fait que de petits changements dans la valeur de d.

Les références

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