Como comparar indices de shannon

A diversidade é composta pela variedade de espécies e o número de indivíduos dentro de cada espécie. Na maioria das vezes os estudos de diversidade estão relacionados aos padrões de variação espacial e ambiental. Desse modo, quanto maior a variação ambiental, maior será a diversidade de espécies do ecossistema.

Riqueza e diversidade de espécies são dois termos distintos ecologicamente que muitas vezes são utilizados de forma semelhante. A diversidade não está correlacionada ao número de indivíduos por hectare (densidade) da população, mas sim com conjunto de espécies e com o seu número de representantes. Já a riqueza, destaca o número de indivíduos de determinada espécies.

Uma das formas de quantificação da diversidade é através da contagem das espécies encontradas nas amostras. Dessa forma, a diversidade pode ser considerada a própria riqueza de espécies de determinada área. Segundo alguns autores, a diversidade é um parâmetro possível de ser mensurado, cujos valores encontrados podem ser explicados por uma série de teorias e expressões matemáticas.

Há também, autores que defendem que o conceito de riqueza de espécie, é o número de espécies amostradas na comunidade, o que poderia ser uma definição de diversidade. Seguindo essa vertente, estudos realizados apontam para o surgimento de um outro conceito, que é o de equabilidade, definida como a igualdade relativa dos valores de importância (VI) de espécies dentro de uma amostra. A seguir estão descritos alguns dos principais índices de diversidade:

Índice de Shannon-Weaver (H’)

O índice de diversidade de Shannon-Weaver, considera igual peso entre as espécies raras e abundantes. Ele fornece uma ideia do grau de incerteza em prever, a qual espécie pertenceria um indivíduo retirado aleatoriamente da população. Quanto maior for o valor de H’, maior será a diversidade florística da população em estudo. Este índice pode expressar riqueza e uniformidade e é dado por:

em que:

N = número total de indivíduos amostrados;

n i = número de indivíduos amostrados da i-ésima espécie;

S = número de espécies amostradas;

 ln = logaritmo de base neperiana (e).

Simpson (C)

O Índice de dominância de Simpson mede a probabilidade de dois indivíduos, selecionados ao acaso na amostra, pertencer à mesma espécie.

Uma comunidade de espécies com maior diversidade terá uma menor dominância.
O valor estimado de C varia de 0 (zero) a 1 (um), sendo que para valores próximos de um, a diversidade é considerada maior.

Ele tem formulação derivada da teoria das probabilidades e é utilizado em análises quantitativas de comunidades biológicas. Este índice fornece a ideia da probabilidade de se coletar aleatoriamente dois indivíduos da comunidade e, obrigatoriamente, pertencerem à espécies diferentes.

em que:

 l = é a medida de dominância

C = índice de dominância de Simpson;

n i = número de indivíduos amostrados da i-ésima espécie;

N = número total de indivíduos amostrados;

S = número de espécies amostradas.

Equabilidade de Pielou (J)

O índice de Equabilidade pertence ao intervalo [0,1], onde 1 representa a máxima diversidade, ou seja, todas as espécies são igualmente abundantes. O índice de Equabilidade de Pielou é derivado do índice de diversidade de Shannon e permite representar a uniformidade da distribuição dos indivíduos entre as espécies existentes. Seu valor apresenta uma amplitude de 0, que é a uniformidade mínima, até 1, sendo esta, a uniformidade máxima.

em que:

 J’ = índice de Equabilidade de Pielou;

 H’ max = ln(S) = diversidade máxima;

S = número de espécies amostradas = riqueza.

Coeficiente de Mistura de Jentsch (QM)

O “Coeficiente de Mistura de Jentsch” dá uma idéia geral da composição florística da floresta, pois indica, em média, o número de árvores de cada espécie que é encontrado no povoamento. Dessa forma, tem-se um fator para medir a intensidade de mistura das espécies e os possíveis problemas de manejo, dada as condições de variabilidade de espécies.

em que:

S = número de espécies amostradas;

N = número total de indivíduos amostrados.

Quanto mais próximo de 1 (um) o valor de QM , mais diversa é a população.

No caso do software Mata Nativa 4, o valor de QM é apresentado em forma de proporção, ou seja, o programa faz uma divisão de N/S (inverte a expressão original) e o resultado apresentado é uma proporção do número de indivíduos em relação ao número de espécies para cada parcela e para o total.

Jackknife

Estimativas de Jackknife para índice de diversidade de Shannon-Weave são utilizadas onde a pressuposição de normalidade dos dados não é verificada.

Após se estimar o índice de Shannon-Weaver (H’), estima-se n pseudovalores aplicando a seguinte expressão:

Em seguida, estima-se a média (J) dos n pseudovalores Ji, o desvio-padrão (Sj) e o erro-padrão (Sj), mediante o emprego das seguintes expressões:

E estima-se o intervalo de confiança para H’, mediante o emprego da expressão:

em que:

Ji = pseudovalores de Jackknife

H’i = índice de Diversidade de Shanno-Weaver

N = parcelas de área fixa

 J= média aritmética dos n pseudovalores de

 Sj= Desvio-padrão

 SJ= Erro-padrão

IC= Intervalo de Confiança para H’

Cálculos dos índices de diversidade com o Mata Nativa

Com o Mata Nativa também é possível calcular os índices de diversidade. Basta selecionar a aba “diversidade“, escolher as opções de cálculo e clicar em calcular.

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Engenheira Florestal formada pela Universidade Federal de Viçosa. Continuou seus estudos na Technische Universität München, Alemanha, onde cursou disciplinas do Mestrado em Manejo de Recursos Sustentáveis com ênfase em Silvicultura e Manejo da Vida Selvagem. Dedicou grande parte da sua carreira a projetos de Educação Ambiental e pesquisas relacionadas à Celulose e Papel. Trabalhou com Restauração Florestal e Formação Ambiental no Meio Ambiente Florestal da Fibria Celulose S/A e como consultora em projetos de Inventário Florestal, Averbação de Reserva Legal e Mapeamento de Áreas, na Florestal Jr. Atualmente é mestranda em Ambiente, Sociedade e Desenvolvimento pela UFRJ, Consultora de Comunicação da Ocyan e Gestora de Conteúdo do blog Mata Nativa.

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