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Calculadora del índice de diversidad de Shannon

Calcula el índice de diversidad de Shannon (H'), la riqueza de especies, la equitatividad (J de Pielou) y el índice de Simpson a partir de datos de abundancia de especies.

Preguntas frecuentes

¿Qué es un índice de diversidad de Shannon alto frente a uno bajo?

H' = 0 significa que solo hay una especie presente. Los valores por encima de 3 indican alta diversidad, típica de bosques diversos o arrecifes de coral. La mayoría de las comunidades ecológicas caen entre 1.5 y 3.5. El máximo posible de H' es igual a ln(S), donde S es la riqueza de especies.

¿Qué es la equitatividad de Pielou y por qué importa?

La J de Pielou = H' / ln(S) va de 0 a 1. J = 1 significa que todas las especies son igual de abundantes (equitatividad máxima). Una equitatividad baja significa que unas pocas especies dominan. Dos comunidades pueden tener la misma H' pero una equitatividad muy distinta si una tiene más especies.

¿Cuál es la diferencia entre la H' de Shannon y la D de Simpson?

La H' de Shannon da más peso a las especies raras y es sensible a la riqueza de especies. La D de Simpson es la probabilidad de que dos individuos elegidos al azar pertenezcan a la misma especie: da más peso a las especies abundantes. 1-D y 1/D son medidas de diversidad comunes derivadas de la D de Simpson.

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Estimaciones solo con fines informativos.

Aviso importante: Estimaciones solo con fines informativos.

Esta calculadora ofrece estimaciones con fines informativos. Los resultados se basan en supuestos y pueden no reflejar resultados reales. Consulta a profesionales calificados en las áreas correspondientes antes de tomar decisiones importantes basadas en estos resultados.

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Cómo funciona esta calculadora

Esta calculadora toma una lista de abundancias de especies (el número de individuos de cada especie en tu muestra) y calcula varios índices de diversidad estándar usados en ecología. Ingresa un conteo por línea, o separa los conteos con comas. Todos los conteos deben ser números positivos; se aceptan conteos fraccionarios para datos estimados de biomasa o cobertura.

Los tres índices principales que se calculan aquí - Shannon, Simpson y equitatividad - capturan cada uno un aspecto un poco distinto de la diversidad. Usar los tres juntos da una imagen más completa de la estructura de la comunidad que cualquier índice por sí solo.

Índice de Shannon (H')

El índice de Shannon (también llamado entropía de Shannon o índice de Shannon-Wiener) se calcula así:

H' = -suma de (p_i x ln p_i) para todas las especies i

donde p_i es la proporción del total que representa la especie i. Se usa el logaritmo natural. H' vale cero cuando la comunidad contiene una sola especie, y alcanza su valor máximo de ln(S) cuando las S especies son igual de abundantes. Los valores típicos en estudios ecológicos de campo van de unos 1.5 a 3.5, aunque las comunidades tropicales muy diversas pueden superar 5.

H' es sensible a las especies raras: agregar una especie rara aumenta H' en una cantidad pequeña pero distinta de cero. También es sensible al tamaño de la muestra - un muestreo insuficiente tiende a subestimar el H' real porque se pierden las especies raras.

Equitatividad de Pielou (J)

La equitatividad mide qué tan uniformemente se distribuyen los individuos entre las especies, sin importar cuántas especies haya. La J de Pielou se define así:

J = H' / H'_max = H' / ln(S)

J va de 0 a 1. Un valor de 1 significa que todas las especies son igual de abundantes (equitatividad máxima). Un valor cercano a 0 significa que una o pocas especies dominan. J puede ser más informativa que H' al comparar comunidades con riqueza de especies muy distinta, porque elimina el efecto del número de especies.

Índice de Simpson

La D de Simpson es la probabilidad de que dos individuos tomados al azar de la comunidad pertenezcan a la misma especie:

D = suma de p_i al cuadrado

D va de 0 (diversidad infinita) a 1 (una sola especie). Como un valor alto de D significa baja diversidad, los ecólogos suelen reportar una de dos transformaciones: la diversidad de Simpson 1 - D (va de 0 a 1, donde más alto es más diverso), o el inverso de Simpson 1/D (también llamado número efectivo de especies, o el número de especies igual de abundantes que produciría el mismo D).

En comparación con la H' de Shannon, el índice de Simpson da más peso a las especies dominantes y menos a las raras. Es menos sensible al muestreo insuficiente que H'.

Ejemplo resuelto

Supón que cuentas cuatro especies de aves en una parcela de bosque: 45, 32, 18 y 5 individuos. Total N = 100. Proporciones: 0.45, 0.32, 0.18, 0.05.

H' = -(0.45 x ln 0.45 + 0.32 x ln 0.32 + 0.18 x ln 0.18 + 0.05 x ln 0.05)
H' = -(0.45 x (-0.799) + 0.32 x (-1.139) + 0.18 x (-1.715) + 0.05 x (-2.996))
H' = -((-0.3595) + (-0.3645) + (-0.3087) + (-0.1498)) = 1.182
S = 4, H'_max = ln(4) = 1.386, J = 1.182 / 1.386 = 0.853
D = 0.45^2 + 0.32^2 + 0.18^2 + 0.05^2 = 0.2025 + 0.1024 + 0.0324 + 0.0025 = 0.3398
1 - D = 0.660, 1/D = 2.94 especies efectivas

La J relativamente alta (0.85) nos dice que la comunidad es bastante equitativa. El inverso de Simpson de cerca de 2.9 significa que esta comunidad se comporta como una comunidad hipotética de aproximadamente 3 especies igual de abundantes.

Consejos y preguntas frecuentes

¿Cuántas especies necesito?

Al menos dos. Con una sola especie H' = 0 y J no está definida. La mayoría de los estudios ecológicos significativos incluyen al menos 5 a 10 especies.

¿Puedo ingresar abundancias decimales?

Sí. Los valores fraccionarios son válidos para cobertura en porcentaje, biomasa relativa o densidad estimada. Matemáticamente solo importan las proporciones, así que multiplicar todos los valores por una constante deja todos los índices sin cambios.

¿Qué índice debo usar?

Usa la H' de Shannon para una comparación general de diversidad que da peso moderado a las especies raras. Usa el 1/D de Simpson (inverso de Simpson) cuando quieras una métrica intuitiva de "número efectivo de especies" que enfatiza las especies dominantes. Usa la J de Pielou cuando quieras separar la equitatividad de la riqueza de especies, por ejemplo al comparar parcelas que difieren mucho en el número de especies.

¿Por qué no importa el orden de las especies?

Tanto el índice de Shannon como el de Simpson son simétricos: suman sobre todas las especies sin importar su identidad ni su orden. Solo importa el conjunto de proporciones, no cuál especie es cuál ni cómo las listas.

¿Qué es un buen valor de H'?

No hay un umbral universal. El contexto importa: un pastizal templado con H' = 2.5 puede ser muy diverso, mientras que el sotobosque de una selva tropical con H' = 2.5 podría considerarse empobrecido. Compara valores dentro del mismo tipo de ecosistema y método de muestreo.