Índice de Shannon

O índice de Shannon é um índice para medir a diversidade específica . O nome Shannon-Wiener está incorreto . Claude Elwood Shannon e Norbert Wiener estão independentemente na origem deste índice, que se baseia na noção de entropia ( entropia de Shannon ).

Definições

Este índice dá uma ideia da diversidade específica de um ambiente. Ou seja, o número de espécies neste ambiente ( riqueza específica ) e a distribuição dos indivíduos dentro dessas espécies ( equitabilidade específica ).

O índice é uma medida de entropia. É representado por um número real positivo, muitas vezes entre 0 e 5, mas teoricamente não tendo um máximo. Este número é calculado usando uma função de informação inversamente proporcional à probabilidade de ocorrência de uma observação p.45 .

“A entropia pode ser entendida como a surpresa média proporcionada pela observação de uma amostra” , como explica Eric Marcon, p.45 . Tomando um índice de diversidade existente, a entropia indica a quantidade de informação fornecida por uma amostra em função da função de informação. Por exemplo, a observação de um indivíduo de uma espécie considerada rara tem baixa probabilidade e fornece mais informações do que a observação de um indivíduo de uma espécie comum p.45 .

Cálculos

H ': Índice de biodiversidade de Shannon
i  : uma espécie do ambiente de estudo
S: riqueza específica

 : Proporção de uma espécie i em comparação com o número total de espécies (S) no ambiente de estudo (ou riqueza específica do ambiente), que é calculado da seguinte forma:


onde é o número de indivíduos para as espécies ie N é o número total (indivíduos de todas as espécies).

É possível escolher arbitrariamente a base do logaritmo e frequentemente encontramos na literatura científica log ou log base 2 em vez de ln.

Este índice permite quantificar a heterogeneidade da biodiversidade de um ambiente de estudo e, portanto, observar uma evolução ao longo do tempo. Este índice sempre varia de 0 a ln S (ou log S ou log 2 S, dependendo da escolha da base do logaritmo)


Esse índice é um dos mais conhecidos e utilizados por especialistas.

Existem outros métodos de cálculo: o índice de Simpson e o índice de Hurlbert .

Notas e referências

  1. Eric Marcon e François Morneau, “  Measures of Biodiversity  ”, UMR EcoFoG , www.ecofog.gf, 2010 (revisado em 2014) ( leia online )
  2. Spellerberg, IF e Fedor, PJ (2003) Uma homenagem a Claude Shannon (1916–2001) e um apelo para um uso mais rigoroso da riqueza de espécies, diversidade de espécies e o Índice 'Shannon-Wiener'. Ecologia Global e Biogeografia. 12: 177-179
  3. (in) B. Bandeira, JL Jamet, D. Jamet & JM Ginoux, "  Convergência matemática dos indicadores de biodiversidade  " , Ecological Indicators , n o  29,Junho de 2013, p.  522-528 ( ler online )
  4. Protocolos de medição de biodiversidade - Protocolo de monitoramento de bentos marinhos
  5. Peet, RK (1974) A medição da diversidade de espécies. Revisões anuais de Ecologia e Sistemática. 5: 285-307
  6. Benchrik MADANI, Lakhdari SAYEH, “  Diversity and Equity Index  ” , em https://sites.google.com/site/pastoraldz ,2002(acessado em 27 de julho de 2014 )

Veja também