Simpson-Diversitätsindex-Rechner

Berechnen Sie Simpson-Index, Diversitätsindex und reziproken Index aus den Individuenzahlen der Arten.

Biodiversität messen
Geben Sie für jede Art eine nichtnegative ganze Individuenzahl ein.

Über den Simpson-Diversitätsindex

Der Simpson-Diversitätsindex fasst Biodiversität durch die Verbindung von Artenreichtum und Gleichverteilung zusammen. Artenreichtum ist die Zahl vertretener Arten; Gleichverteilung beschreibt, wie gleichmäßig die Individuen auf diese Arten verteilt sind. Auch eine artenreiche Gemeinschaft kann von einer Art dominiert werden, sodass bloßes Zählen der Kategorien ihre Struktur nicht vollständig erfasst. Simpsons Methode nutzt alle Individuenzahlen, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass zwei zufällig gewählte Individuen derselben Art angehören. Der ursprüngliche Simpson-Index D wird berechnet, indem für jede Art n mal n minus eins summiert und durch N mal N minus eins geteilt wird. Dabei ist n die Individuenzahl einer Art und N die Gesamtzahl. Diese Form für endliche Populationen beschreibt die Wahrscheinlichkeit, dass zwei ohne Zurücklegen gezogene Individuen derselben Art angehören. Bei starker Dominanz einer Art nähert sich der Wert eins. Er sinkt, wenn sich die Individuen gleichmäßiger auf mehr Arten verteilen. Da hohe Diversität einem niedrigen D entspricht, wird häufig der Diversitätsindex eins minus D angegeben. Dadurch entsteht eine intuitive Skala, auf der Werte nahe eins größere Vielfalt bedeuten. Auch die reziproke Form eins geteilt durch D ist verbreitet. Sie lässt sich als Maß effektiver Diversität verstehen, sollte aber nicht mit der tatsächlichen Artenzahl gleichgesetzt werden. Benennen Sie stets die verwendete Variante, da Veröffentlichungen verschiedene Transformationen als Simpson-Index bezeichnen. Der Rechner erwartet nichtnegative ganzzahlige Rohzählungen, eine je Art, getrennt durch Kommas, Leerzeichen oder Semikolons. Nullen sind zulässig, wenn eine Kategorie im Stichprobenplan vorgesehen, aber nicht beobachtet wurde; das Weglassen solcher Kategorien ändert die Rechnung nicht. Insgesamt sind mindestens zwei Organismen nötig, weil die Formel Paare ohne Zurücklegen betrachtet. Der Rechner liefert alle drei gebräuchlichen Formen, sodass Lehrbücher und Studien ohne manuelle Umrechnung vergleichbar werden. Das Stichprobendesign ist ebenso wichtig wie die Rechnung. Proben aus unterschiedlichen Gebieten, Jahreszeiten, Erhebungsintensitäten oder Sammelmethoden sind unter Umständen nicht direkt vergleichbar. Kleine Stichproben können seltene Arten übersehen; taxonomische Gruppierungen beeinflussen Artenreichtum und Gleichverteilung. Der Simpson-Index gewichtet häufige Arten stärker als viele Alternativen und ist daher relativ stabil, aber weniger empfindlich für seltene Kategorien. Verwenden Sie einheitliche Verfahren, nennen Sie Stichprobengröße und Indexvariante und ergänzen Sie bei Bedarf Shannon-Entropie oder Artenreichtumsmaße für eine breitere ökologische Deutung. Der Rechner liefert reproduzierbare Punktschätzungen für Ökologie, Naturschutz, Mikrobiome, Marktanteile und kategoriale Konzentration.

Beispiele zum Simpson-Diversitätsindex

Vergleichen Sie Gemeinschaften mit unterschiedlichen Häufigkeitsmustern.

Individuenzahlen je ArtIndizesEinordnung
5, 8, 12, 5, 3D = 0.221591; 1 - D = 0.778409Fünf vertretene Arten ergeben eine mäßig diverse Gemeinschaft.
10, 10, 10D = 0.310345; 1 / D = 3.222222Gleiche Individuenzahlen maximieren die Gleichverteilung dieser drei Arten.
28, 1, 1D = 0.868966; 1 - D = 0.131034Eine dominante Art führt trotz drei vertretener Arten zu geringer Diversität.

So berechnen Sie Simpsons Diversität

  1. Zählen Sie die Individuen jeder Art in einer einheitlichen Stichprobe.
  2. Geben Sie die Artbestände durch Kommas, Leerzeichen oder Semikolons getrennt ein.
  3. Wählen Sie Diversität berechnen, um D, eins minus D und den reziproken Index zu erhalten.
  4. Geben Sie beim Vergleichen oder Berichten die verwendete Indexvariante an.

Häufige Fragen zum Simpson-Diversitätsindex

Was bedeutet der Simpson-Index D?

D schätzt die Wahrscheinlichkeit, dass zwei zufällig ausgewählte Individuen derselben Art angehören. Größere D-Werte bedeuten stärkere Dominanz und damit geringere Diversität.

Ist ein höherer Simpson-Wert besser?

Das hängt von der angegebenen Form ab. Höhere Werte für eins minus D oder eins geteilt durch D bedeuten mehr Diversität; ein höheres ursprüngliches D bedeutet weniger Diversität.

Warum zeigt der Rechner drei Indizes an?

Verschiedene Fachgebiete und Quellen verwenden unterschiedliche Simpson-Transformationen unter ähnlichen Namen. Alle drei anzuzeigen verhindert Mehrdeutigkeit und erleichtert Vergleiche.

Kann ich eine Art mit null Individuen aufnehmen?

Ja, null ist zulässig und verändert die Summen nicht. Dies kann nützlich sein, um eine festgelegte Artenliste über mehrere Stichproben beizubehalten.

Wie unterscheidet sich der Simpson-Index von der Shannon-Entropie?

Der Simpson-Index gewichtet häufige Arten und Dominanz relativ stärker. Die Shannon-Entropie reagiert im Allgemeinen empfindlicher auf Artenreichtum und weniger häufige Arten.