Indice de biodiversité

LycéeBiologieMesures exactes de la diversité de la communauté et échantillonnage uniforme avec graine, sans remise

Modifiez l’abondance des espèces, tirez un véritable échantillon avec une graine aléatoire fixe et comparez la richesse observée à l’espérance de raréfaction. Cliquez sur des individus pour les retirer de la communauté.

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La communauté entière est affichée. Les individus entourés appartiennent au dernier échantillon uniforme sans remise. Cliquez sur un individu pour le retirer, ou utilisez les commandes des espèces.

Carnet de mesures

Modifiez la configuration, testez une prédiction et enregistrez le résultat. Jusqu’à 12 instantanés sont conservés.

À propos de cette expérience

Modifiez une communauté de cinq espèces, examinez chaque individu et prélevez un échantillon fini reproductible. Comparez la richesse, l’équitabilité, la diversité de Shannon et la diversité de Gini-Simpson à la richesse attendue pour différentes tailles d’échantillon.

Objectifs pédagogiques

  • Distinguez la richesse de la diversité pondérée par l’abondance.
  • Calculez les indices de Shannon et de Gini-Simpson à partir des effectifs des espèces.
  • Comparez un échantillon observé à son espérance exacte de raréfaction.

Comment l’utiliser

  1. 1Prélevez un échantillon de la communauté et examinez quels individus ont réellement été sélectionnés.
  2. 2Modifiez la taille d’échantillon prévue et confirmez que l’ancien échantillon reste figé.
  3. 3Comparez une communauté équilibrée à une communauté dominée par une espèce.
  4. 4Supprimez une espèce, puis videz la communauté et vérifiez quelles métriques deviennent indéfinies.

Le modèle

La diversité de Shannon pondère la richesse spécifique et l’abondance relative.
L’indice de Gini-Simpson correspond à la probabilité que deux tirages indépendants dans une communauté diffèrent par les espèces obtenues.
La raréfaction prédit la richesse spécifique d’un échantillon sans remise.

Hypothèses

  • Tous les individus d’une espèce sont équivalents. Les échantillons sont prélevés uniformément et sans remise dans l’ensemble de la communauté modifiée.
  • L’indice de Shannon utilise des logarithmes naturels. Ici, Gini-Simpson désigne 1 moins la somme des proportions de la communauté élevées au carré, et non sa correction sans biais pour les petits échantillons.
  • La raréfaction calcule le nombre exact attendu d’espèces représentées à partir des probabilités d’absence lors d’un échantillonnage sans remise.
  • Une communauté vide a une richesse nulle et une diversité pondérée par l’abondance indéfinie. Les espèces dont l’effectif est nul ne contribuent pas à la diversité de Shannon.
  • Modifier les effectifs de la communauté efface l’échantillon précédent. Modifier la taille d’échantillon prévue ne génère pas un nouvel échantillon. L’effectif de chaque espèce est limité à 100 ; le préréglage « espèce dominante » plafonne le total à 125 afin qu’une espèce dominante à 80 % reste modifiable.

À essayer en classe

  1. Q1Deux communautés peuvent-elles avoir la même richesse, mais une diversité de Shannon différente ?
  2. Q2Pourquoi un échantillon peut-il ne pas inclure une espèce présente dans l’ensemble de la communauté ?

Foire aux questions

Pourquoi la richesse spécifique de l’échantillon diffère-t-elle de celle indiquée par la courbe ?

La courbe représente l’espérance calculée sur les échantillons aléatoires possibles. Les individus entourés correspondent à un échantillon effectivement tiré avec une graine donnée.

Une diversité de Shannon égale à zéro est-elle attribuée à une communauté vide ?

Non. Les proportions de ses espèces ne sont pas définies ; l’interface indique donc que cet indice de diversité est indéfini.