多樣性指標（Diversity Index）

多樣性指標（Diversity Index）
台北市立建國高級中學生物科童禕珊老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

生物多樣性「Biodiversity」源自「Biological diversity」，後來威爾森(E.O. Wilson) 將兩個字整合為「Biodiversity」，並給予其更明確的定義。生物多樣性可分為遺傳多樣性、物種多樣性及生態系多樣性，其中的物種多樣性常用於探討群集組成的多樣性。

在生態學之研究上，多樣性指數常用來評估群集中的物種組成與分布情形，多樣性指數大致可分成三類：物種豐富度、物種均勻度與物種多樣性。
物種豐富度用來表示某地區中物種之數量，常用Menhinick指數、Margalef指數或Alpha指數表示。
物種均勻度是指生物群集中不同物種個體分布之均勻程度或相等性，常用Esw指數或Ep指數表示。
而物種多樣性同時考量物種豐豐度與物種均勻度，是目前最常用的多樣性指數，包括：Hill指數、Shannon-Weaver指數、Simpson指數與McIntosh指數等，其中最常用的為辛普森指數( Simpson’s index )及夏農指數( Shannon-Weiner index )，其計算方式分別如下：

(1)辛普森指數（Simpson’s index, λ）：
可採下列兩種不同計算方式，但應用時需考慮其一致性：
A.
B.
λ：多樣性指數
S：樣品中的種類總數：第 I 種的個體數（Ni）與總個體數（N）的比值（Ni / N）

(2)香農－韋納指數（Shannon – Wiener index, H’）：

H’：多樣性指數
S ：樣品中的種類總數
Pi：第i種的個體數（ni）與總個體數（N）的比值（ni / N）

由以上公式可知，這些公式除了考慮物種總數外，亦考慮各物種個體數的比例。這些公式最早用於評估某地區植物群集的物種歧異度，後來廣泛應用於植物、藻類、水棲昆蟲、微生物或動物群集的估算，甚至應用於環境影響評估時也極為方便。

多樣性指數代表某地區生物種類的複雜度。指數愈高的區域中，生物種類愈多、生物間的關係也愈密切；若此地區受到外力的干擾、而使區域內的某種生物數量減少時，該種生物空出的生態地位，較容易由其他物種替補其空缺，以維持生態系的穩定與平衡；因此，較低程度的干擾對多樣性指數較高的區域所造成的傷害，會比指數較低、較為單純的群集來得小。