香农指数(群落多样性指数哪些)
一、香农-维纳多样性指数的举例
设有A,B,C三个群落,各有两个种所组成,其中各种个体数组成如下:物种甲物种乙群落A 100(1.0)0(0)群落B 50(0.5)50(0.5)群落C 99(0.99)1(0.01)括号内数字即Pi
因为群落A的所有个体均属于物种甲,没有任何不定性,从理论上说H应该等于零,其香农一威纳指数是:H=-〔(1.0log21.0)+ 0)〕=0由于在群落B中两个物种各有50个体,其分布是均匀的。它的香农指数是:H=-〔0.50(log20.50)+0.50(log20.50)〕=l群落C的两个物种分别具有99和1个个体,则:H=一〔0.99(log20.99)+ 0.01(log20.01)〕=0.081显然,H值的大小与我们的直觉是相符的:群落B的多样性较群落C大,而群落A的多样性等于零。
由此可知,种数越多,各种个体分配越均匀,香农-维纳指数越高,指示群落多样性越好。
另外,Pielou指数其实可以从香农-维纳指数推导而来,若物种数一定,香农-维纳指数指数最大在每种个体数均一致时达到,为lnPi。Pielou指数即为实测多样性除以最大可能多样性,公式为E=H'/lnPi
二、simpson指数、香农指数、威纳指数分别有什么含义
simpson指数它反映的是在同一个样本中随机的抽取2个个体,这两个个体来自同一个类的概率,即辛普森多样性指数(Simpsonindex)该指数描述从一个群落种连续两次抽样所得到的个体数属于同一种的概率。有两个版本的公式来计算simpson指数,包括Simpson’s Index of Diversity 1-D、Simpson's Reciprocal Index 1/ D,两者不矛盾,均可接受。
D值在0-1之间。0表示无限多样,1表示没有多样性。也就是说D值越大,多样性越低。这与直觉和逻辑不符,为了解决这个问题,通常会用1减去D:
Simpson’s Index of Diversity 1-D
这个值也在0-1之间,但是此时,值越大多样性越高,这就变得更直观了。这种情况下,指数代表的意义是在同一个样本中随机的抽取2个个体,这两个个体来自不同类的概率。
对于违背直觉的D值,还有另一种处理办法,即用1除以D:
Simpson's Reciprocal Index 1/ D
1/D的最小值为1。当它为1时表示样本仅由1个物种组成。值越大,多样性越高。最大值是样本中的物种数。例如,假设一个样本中有5个物种,则1/D的最大值为5。
香农指数
香农-威纳指数借用了信息论方法。信息论的主要测量对象是系统的序( order)或无序(disorder)的含量。
香农-威纳指数(Shannon-Weiner index),是用来描述种的个体出现的紊乱和不确定性,不确定性越高,多样性也就越高。
香农-威纳多样性指数中的两个因素
①种类数目,即丰富度;
②种类中个体分配上的平均性(equitability)或均匀性(evenness)。
种类数目多,可增加多样性;同样,种类之间个体分配的均匀性增加也会使多样性提高。
如果每一个体都属于不同的种,多样性指数就最大;如果每一个体都属于同一种,则其多样性指数就最小。
香农-威纳均匀性指数的测定
均匀性指数的测定可以通过估计群落的理论上的最大多样性指数(Hmax),然后以实际的多样性指数对Hmax的比率,从而获得均匀性指数,具体步骤如下:
1.Hmax=-S(1/S log21/S)=log2S,其中 Hmax=在最大均匀性条件下的种多样性值,S=群落中种数
2.如果有S个种,在最大均匀性条件下,即每个种有1/S个体比例,所以在此条件下Pi=1/S,
3.举例说,群落中只有两个种时,则:Hmax=log22=1
这与前面的计算是一致的,因此,我们可以把均匀性指数定义为:E=H/ Hmax,其中 E=均匀性指数,H=实测多样性值,Hmax=最大多样性值= log2S
三、香浓多样性指数是什么
香农多样性指数(Shannon's diversity index)
香农多样性指数用来估算群落多样性的高低,也叫香农-维纳(Shannon-Wiener)或香农-韦弗(Shannon-Weaver)指数。公式如下:
其中S表示总的物种数,pi表示第i个种占总数的比例(Pielou 1975)。当群落中只有一个居群存在时,香农指数达最小值0;当群落中有两个以上的居群存在,且每个居群仅有一个成员时,香农指数达到最大值lnk。