خطوات الاستخدام
أدخل قيمة مؤشر شانون للتنوع (H). يُحسب مؤشر شانون كالتالي: H = -Σ (p_i * ln(p_i))، حيث p_i هي الوفرة النسبية للأنواع i. تتراوح قيم H عادة بين 0 و 5، ولكن القيم الأعلى تشير إلى تنوع أكبر. تأكد من أن H محسوبة من بياناتك الميدانية أو من حاسبة أخرى.
أدخل عدد الأنواع (S) في مجتمعك. عدد الأنواع هو ببساطة إجمالي الأنواع المختلفة الموجودة في المنطقة المدروسة. هذا المقياس يسمى 'غنى الأنواع' (species richness) وهو جزء أساسي من التنوع البيولوجي.
احسب اللوغاريتم الطبيعي لعدد الأنواع: ln(S). اللوغاريتم الطبيعي يستخدم لتحويل عدد الأنواع إلى مقياس لوغاريتمي، مما يسمح بمقارنة مؤشر شانون مع عدد الأنواع. على سبيل المثال، إذا كان لديك 10 أنواع، فإن ln(10) ≈ 2.3026.
اقسم قيمة H على ln(S) للحصول على مؤشر تجانس الأنواع (J): J = H / ln(S). تتراوح قيمة J بين 0 و 1، حيث تشير القيمة القريبة من 1 إلى توزيع متساوٍ للوفرة بين الأنواع (تجانس عالٍ)، بينما تشير القيمة القريبة من 0 إلى هيمنة نوع واحد أو عدد قليل من الأنواع (تجانس منخفض).
فسّر النتيجة. إذا كانت J ≈ 1، فهذا يعني أن المجتمع متجانس جدًا، وجميع الأنواع متساوية تقريبًا في الوفرة. إذا كانت J منخفضة (مثل 0.3)، فهذا يعني أن بعض الأنواع أكثر وفرة بكثير من الأخرى. يمكن استخدام هذه القيمة لمقارنة المجتمعات المختلفة أو نفس المجتمع عبر الزمن.
أمثلة محلولة
تطبيقات عملية على تجانس الأنواع بخطوات الحل كاملة.
الحل
في هذا المثال، لدينا مجتمع متوازن تمامًا حيث وفرة كل نوع متساوية تقريبًا. مؤشر شانون H يساوي 1.6094، وهو أقصى قيمة ممكنة لـ 5 أنواع (لأن ln(5)=1.6094). لذلك يكون J=1، مما يعني أن التجانس مثالي. في الطبيعة، نادرًا ما نرى تجانسًا تامًا، ولكن هذا المثال يوضح الحد الأعلى للمؤشر. عند تطبيق ذلك على نظام بيئي حقيقي، قد نجد مجتمعات مثل غابات استوائية مطيرة حيث تتوزع الأنواع بشكل متساوٍ نسبيًا.
الحل
في هذا المثال، يهيمن نوع واحد (النوع أ) على المجتمع، بينما الأنواع الأربعة الأخرى نادرة. مؤشر شانون H منخفض نسبيًا (0.7776) مقارنة بالقيمة القصوى (1.6094). مؤشر التجانس J=0.483، مما يشير إلى أن التوزيع غير متساوٍ. في الواقع، في المراعي قد نجد أنواعًا عشبية معينة تهيمن بسبب الرعي أو التربة، مما يقلل التجانس. هذا المثال يوضح كيف يمكن أن يكشف مؤشر التجانس عن اختلال التوازن البيئي.
أمثلة محسوبة
قيم مُدخَلة ونتيجة محسوبة فعليًا بواسطة تجانس الأنواع.
قيم مُدخَلة قياسية
- H
- 1.5
- S
- 8
قيم مُدخَلة مرتفعة
- H
- 2.55
- S
- 14
قيم مُدخَلة منخفضة
- H
- 0.3
- S
- 3
قيم مُدخَلة قياسية
- H
- 300
- S
- 300
قيم مُدخَلة مرتفعة
- H
- 800
- S
- 800
قيم مُدخَلة منخفضة
- H
- 50
- S
- 50