Shannondiversiteit

Shannondiversiteit, ook wel Shannon-index of Shannon-Wiener-index genoemd, is een maat voor de biodiversiteit van een gemeenschap die rekening houdt met zowel het aantal soorten (rijkdom) als de verdeling van individuen over die soorten (evenness). Het wordt veel gebruikt in ecologie, natuurbescherming en milieumonitoring.

De formule luidt H' = - ∑i pi log pi, waarbij pi de relatieve abundantie van soort i is (het aantal individuen van soort i gedeeld door het totaal aantal individuen). De log kan met natuurlijke log worden berekend (nats); soms wordt log base 2 gebruikt, waardoor H' in bits wordt uitgedrukt. Hoe hoger H', hoe groter de diversiteit. De maximale waarde bij een gegeven aantal soorten S is H'max = log(S). Evenness wordt vaak uitgedrukt als J' = H' / H'max en ligt tussen 0 en 1.

Berekening en interpretatie

1) Verzamel steekproefgegevens en tel per soort.

2) Bereken pi voor elke soort.

3) Bereken H' = - ∑ pi log pi.

4) Bereken H'max = log(S) en eventueel J' = H' / H'max.

5) Interpretatie: hogere waarden duiden op grotere diversiteit, terwijl lage waarden kunnen wijzen op weinig soorten of een ongelijke verdeling.

Toepassingen en beperkingen

Shannondiversiteit wordt gebruikt bij vergelijking van habitats, het volgen van biodiversiteit over de tijd en bij evaluaties van natuurbeschermingsmaatregelen. Beperkingen zijn onder meer gevoeligheid voor bemonstering (onvolledige detectie kan de uitkomst vertekenen), het ontbreken van rekening houden met fylogenetische of functionele diversiteit en de noodzaak om steekproefgrootte te standaardiseren bij vergelijkingen.

Voorbeeld

In een gemeenschap met vier soorten A, B, C en D met aantallen 40, 30, 20 en 10 (totaal 100) zijn pi = 0.4, 0.3, 0.2, 0.1. H' = -[0.4 ln0.4 + 0.3 ln0.3 + 0.2 ln0.2 + 0.1 ln0.1] ≈ 1.28. H'max = ln(4) ≈ 1.39. J' ≈ 1.28 / 1.39 ≈ 0.92.