Advanced

Species and Biological Diversity - Choices of Diversity Indices and their Potential Consequences for Nature Conservation

Mårtensson, Robin LU (2016) MVEK02 20161
Studies in Environmental Science
Abstract
As there currently are not so many known studies which directly evaluate how diversity indices have been used in different contexts, following literature study was made with the purpose of investigating how three of the most commonly used diversity indices (including Shannon-Wiener’s and Simpson’s Indices as well as a certain index measuring taxonomic diversity) are representing different categories of species in scientific reports and articles through an environmental scientific point of view.
In order to find a possible explanation to the potential relations between the individual choice of diversity index as well as the substantial conservation of species and biological diversity in general, 50 reports and articles, which all had in... (More)
As there currently are not so many known studies which directly evaluate how diversity indices have been used in different contexts, following literature study was made with the purpose of investigating how three of the most commonly used diversity indices (including Shannon-Wiener’s and Simpson’s Indices as well as a certain index measuring taxonomic diversity) are representing different categories of species in scientific reports and articles through an environmental scientific point of view.
In order to find a possible explanation to the potential relations between the individual choice of diversity index as well as the substantial conservation of species and biological diversity in general, 50 reports and articles, which all had in common that they had species or biological diversity as their main topic as well as which included the use of any of the diversity indices chosen in this study, were randomly chosen through a single sample. While the results obtained from the following analysis of this study revealed Shannon-Wiener’s Index being the most commonly used one of the three indices, and that insects and other invertebrates are the most prominent types of totally eight identified groups of organisms, it is suggested that more data is still needed in further order to uncover how the use of those indices may have varied over a wider amount of time as well as how the within article-type distribution of the different indices may vary in articles about nature conservation in relation to other reports and articles treating other topics of ecology. (Less)
Popular Abstract (Swedish)
Det individuella valet av diversitetsindex och dess inverkan på det konkreta bevarandet av biologisk mångfald

Värden för den biologiska mångfalden i ett område kan mätas på många olika sätt. För att uppnå detta brukar forskare därför ofta använda sig av en eller flera typer av matematiska modeller i form av så kallade diversitetsindex.

Då konceptet biologisk mångfald spelar en stor roll i det konkreta bevarandet av naturområden, är biologer och andra miljöinriktade forskare ofta intresserade av att försöka finna konkreta värden för antalet förekommande arter i ur bevarandesynpunkt särskilt viktiga habitat. Värdet på den biologiska mångfalden i ett område kan uppskattas på flera olika sätt. I de flesta fall väljer forskarna ofta att... (More)
Det individuella valet av diversitetsindex och dess inverkan på det konkreta bevarandet av biologisk mångfald

Värden för den biologiska mångfalden i ett område kan mätas på många olika sätt. För att uppnå detta brukar forskare därför ofta använda sig av en eller flera typer av matematiska modeller i form av så kallade diversitetsindex.

Då konceptet biologisk mångfald spelar en stor roll i det konkreta bevarandet av naturområden, är biologer och andra miljöinriktade forskare ofta intresserade av att försöka finna konkreta värden för antalet förekommande arter i ur bevarandesynpunkt särskilt viktiga habitat. Värdet på den biologiska mångfalden i ett område kan uppskattas på flera olika sätt. I de flesta fall väljer forskarna ofta att använda sig av särskilda matematiska modeller - så kallade diversitetsindex - för att därmed enklare beräkna och uppskatta bevarandevärdet för ett särskilt utvalt område utifrån antalet arter som går att finna i detta område, och med utgångspunkt från ett eller flera index beroende på studiens syfte.
Det finns många olika typer av diversitetsindex. Två exempel på dessa är de så kallade Shannon-Wieners och Simpsons index, vilka brukar benämnas som bland de mest förekommande ifråga om deras tillämpning i vetenskapliga studier. Medan dessa index har gemensamt att de båda väger förekomsten av alla arter i ett område lika mycket oavsett skillnader i dessas egenskaper, är Shannon-Wieners index i jämförelse med Simpsons index det bättre på att lyfta fram mindre förekommande arter i ett område. Denna skillnad har sin förklaring i det faktum att Simpsons Index, olikt Shannon-Wieners index, utgår från kvadrering av förekomsten hos alla arter. Detta innebär att arter med förhållandevis lägre förekomst i regel bidrar endast mycket lite till det erhållna värdet för Simpsons diversitetsindex. Detta kan i sin tur ha konsekvenser för vissa arter såväl som särskilda naturområden med behov av extra insatser i form av naturvårdsåtgärder.
Än noggrannare i jämförelse med föregående index är ytterligare ett exempel i form av ett särskilt taxonomiskt diversitetsindex. Denna typ av index har på senare år fått en allt större betydelse med avseende på det faktum att släktskapet mellan arter idag oftast bestäms redan på molekylär nivå. Med detta åsyftas med andra ord studier i skillnader mellan arternas arvsmassa och därmed jämförelser mellan arter utifrån deras så kallade fylogenetiska egenskaper. Detta i sin tur gör det möjligt att erhålla bredare beslutsunderlag för det planerade bevarandet av särskilt känsliga naturområden, baserat på vilka arter som lever där.
Medan ett stickprov påvisade ett tydligt samband mellan det individuella valet av diversitetsindex och den konkreta naturvården, visade det sig dock emellertid att mer data fortfarande behövs för att därmed undersöka hur användandet av samtliga tre diversitetsindex kan ha varierat över längre tid, baserat på det antal av endast 50 artiklar som undersöktes i denna studie. (Less)
Please use this url to cite or link to this publication:
author
Mårtensson, Robin LU
supervisor
organization
course
MVEK02 20161
year
type
M2 - Bachelor Degree
subject
keywords
biodiversity, diversity indices, Shannon-Wiener, Simpson, taxonomic diversity, nature conservation
language
English
id
8876148
date added to LUP
2016-06-02 14:06:26
date last changed
2016-06-02 14:06:26
@misc{8876148,
  abstract     = {As there currently are not so many known studies which directly evaluate how diversity indices have been used in different contexts, following literature study was made with the purpose of investigating how three of the most commonly used diversity indices (including Shannon-Wiener’s and Simpson’s Indices as well as a certain index measuring taxonomic diversity) are representing different categories of species in scientific reports and articles through an environmental scientific point of view. 
In order to find a possible explanation to the potential relations between the individual choice of diversity index as well as the substantial conservation of species and biological diversity in general, 50 reports and articles, which all had in common that they had species or biological diversity as their main topic as well as which included the use of any of the diversity indices chosen in this study, were randomly chosen through a single sample. While the results obtained from the following analysis of this study revealed Shannon-Wiener’s Index being the most commonly used one of the three indices, and that insects and other invertebrates are the most prominent types of totally eight identified groups of organisms, it is suggested that more data is still needed in further order to uncover how the use of those indices may have varied over a wider amount of time as well as how the within article-type distribution of the different indices may vary in articles about nature conservation in relation to other reports and articles treating other topics of ecology.},
  author       = {Mårtensson, Robin},
  keyword      = {biodiversity,diversity indices,Shannon-Wiener,Simpson,taxonomic diversity,nature conservation},
  language     = {eng},
  note         = {Student Paper},
  title        = {Species and Biological Diversity - Choices of Diversity Indices and their Potential Consequences for Nature Conservation},
  year         = {2016},
}