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種の豊かさと均等度を反映する種多様性指標「多様度指数」

種の豊かさと均等度を反映する 種多様性指標「多様度指数」
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種多様性を説明するために、「種の豊かさ(species richness)」「均等度(evenness)」の2つが用いられます。

種の豊かさは群集内に存在する種の数、均等度は群集内に存在する各種間の個体数の等しさのことです。

この種の豊富さと均等度を両方させた種多様性の指標の1つに「多様度指数(diversity-index)」が提案されています。

多様度指数として、よく知られている以下の2つについてまとめます。

多様度指数(diversity-index)

  • シャノン指数 (H’)
  • シンプソンの多様度指数 (D)

シャノン指数 (H’)

シャノン指数 H ′ =−∑ i=1 S ​ p i ​ lnp i ​

​シャノン指数(Shannon-Wiener 指数)は、群集内の種の豊富さと均等度の両方を考慮した指標として、広く使われる多様度指数の1つです。

対数を用いているため、希少種の存在に比較的敏感に反応します。

値は0から理論上の最大値までで、値が大きいほど種の多様性が高いです。

\( H’=-\displaystyle \sum_{i=1}^{S}p_ilnp_i \)
S:群集に含まれる種数
pi:郡内における全個体数に占める種iの個体数の割合

シンプソンの多様度指数 (D)

シンプソンの多様度指数 D=1−∑ i=1 S ​ p i 2 ​

シンプソンの多様度指数(Simpson の多様度指数)は、ランダムに選んだ2つの個体が異なる種である確率を表す多様度指数です。

サンプルサイズの影響を受けにくく、小さなサンプルサイズでも信頼性の高い結果が得られます。

\( D=1-λ=1-\displaystyle \sum_{i=1}^{S}p_i^2 \)
S:群集に含まれる種数
pi:郡内における全個体数に占める種iの個体数の割合

まとめ

数式

種の豊かさと均等度を反映する種多様性指標「多様度指数」をまとめました。

多様度指数は生態学的研究や環境アセスメントなど、生態系の状態や変化を客観的に評価する上で重要なツールとして活用されています。

しかし、多様性を数値化した結果、サンプリングの影響・分類学的情報の欠如などから単純に比較することはできません。

他の情報と組み合わせて総合的に解釈することが重要で、他の指標についてもしっかり調査・分析をしましょう。

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