diver                                           Package:Unknown


DIVERSIDADE DE ESPECIES EM DIFERENTES ESCALAS

Description:

Funcao de potencial importancia em estudos de ecologia de comunidades dado que
estima os numeros equivalentes ou numeros efeitivos dos indices convencionais 
usados para medir diversidade alfa. Alem disto, tambem estima a diversidade beta e 
gama. A Funcao fornece tanto um grafico quanto os valores do exponencial do Indice 
de Entropia de Shannon (Shannon entropy) ou os valores do inverso do Indice de 
Concentracao de Simpson (Simpson concentration) por amostra/local amostrado, com 
os intervalos de confiança como medida de incerteza. Adicionalmente, a funcao 
fornece uma matriz de disimilaridade com os valores estimados da diversidade beta 
entre pares de amostras e porfim, o valor da diversidade gama.

Usage:

diver(pi, alfa=c("shannon", "simpson"), beta.gam= TRUE, perm)


Arguments:

pi: Uma matriz de classe matrix ou data.frame cujas colunas representem as 
amostras ou locais amostrados e as linhas representem as especies.

alfa: Indice de diversidade alfa a ser calculado. Se o usuario escolher a opcao 
"shannon", a funcao calcula o exponencial do indice de Entropia de Shannon 
(Shannon Entropy). Se o usuario escolher "simpson", a funcao calcula o inverso do 
indice de Concentraco de Simpson (Simpson concentration). O usuario pode 
especificar qualquer um dos indices usando só as lentras iniciais destes.

beta.gam: Calculo da diversidade beta e gama. O default é TRUE. No entanto, o 
usuario pode usar FALSE para omitir o calculo da diversidade beta. O indice usado 
para estimar diversidade beta é Bray Curtis. E o valor da diversidade gama 
corresponde ao numero total de especies da paisagem em estudo.

perm: Numero de permutacoes usadas para estimar os intervalos de confiança do 
indice de diversidade alfa. Deve ser um numero da classe integer.


Details:

A importancia central desta funcao reside no calculo dos "numeros efeitivos" ou 
"numeros equivalentes" dos indices de diversidade convencionalmente usados 
(shannon entropy ou simpson concentration) para estimar riqueza de especies. O 
conceito é frequentemente usado na economia, onde o termo se originou (Adelman 
1969, Patil e Taillie 1982), e na física, onde é chamado o "numero de estados", 
mas como o termo não é familiar para muitos ecologistas, é importante tratá-lo 
brevemente aqui. Os números equivalentes de um índice de diversidade é o numero de 
elementos igualmente prováveis necessarios para produzir o valor dado do índice de 
diversidade. Hill (1973) e Jost (2006) mostraram que a nocao de diversidade na 
ecologia nao corresponde ao valor do índice de diversidade em si, mas aos seus 
números equivalentes.

Para ver o contraste entre um indice bruto e seus numeros equivalentes, suponha 
que um continente com 30 milhoes de especies igualmente comuns seja atingido por 
uma praga que mata metade das especies. Como alguns índices de diversidade 
populares julgam essa queda na diversidade? A riqueza de especies cai de 30 
milhoes a 15 milhoes; De acordo com os "numeros equivalentes" dos indices, o 
continente pós-praga tem metade da diversidade que tinha antes da peste. Isso está 
de acordo com nossa intuicao biológica sobre a magnitude da queda. No entanto, a 
entropia de Shannon apenas cai de 17,2 para 16,5; De acordo com este índice, a 
peste causou uma queda de apenas 4% na "diversidade" do continente. Isso não 
concorda bem com a nossa intuicao de que a perda de metade das espécies e metade 
dos indivíduos é uma grande queda na diversidade.

A conversao dos índices de diversidade no parágrafo anterior em seus equivalentes 
numéricos faz com que todos se comportem como os biólogos esperariam 
intuitivamente de uma diversidade. A riqueza de espécies é equivalente aos seus 
próprios números, portanto os números equivalentes de riqueza de espécies diminuem 
em 50% quando a praga mata metade das espécies do continente. A entropia de 
Shannon é convertida em números equivalentes ao calcular seu exponencial 
(MacArthur, 1965), isto dá uma razao de diversidade pós-praga para pré-praga de 
exp(16.5)/exp(17.2), que é exatamente 50%, comparada à queda contra-intuitiva de 
4% mostrada pelo índice bruto. O mesmo acontece com o indice de concantracao de 
Simpson. Este ultimo é convertido em numeros equivalentes ao calculae o inverso 
dele mesmo. Para maior informacao, por favor consultar os artigos citados no item 
"Reference".

Com respeito a diversidade beta, as medidas de dissimilaridade mais populares na 
ecologia podem ser expressas com a ajuda dos termos "J", "a" e "b". Nesta funcao 
usa-se o indice de Bray Curtis, o qual é definido por meio da seguinte equacao:

(a + b - 2*J)/(a + b)

onde "a" corresponde ao numero de especies do local "A", "b" corresponde ao numero 
de especies do local "B" e "J" corresponde ao numero de especies compartilhadas 
pelos locais "A" e "B".

Com o argumento "beta.gam = TRUE" a funcao calcula o indice definido pela equacao 
anterior, e tambem mostra o valor da diversidade gama, definida como o numero 
total de especies presentes na paisagem em estudo.


Value:

"diver" retorna;

Um grafico das estimativas dos numeros equivalentes dos indices usados para 
estimar diversidade alfa por amostra/local amostrado. Cada estimativa dos números 
equivalentes é mostrada junto com os intervalos de confiança.

Os valores dos numeros equivalentes por amostra/local amostrado.

Os valores dos intervalos de confiança

Uma matriz de distancia com os valores da diversidade beta no triangulo superior 
da matriz (quando o argumento "beta.gam = TRUE")

O valor da diversidade gama (quando o argumento "beta.gam = TRUE")


Author (s):

Dylan Jose Padilla Perez

E-mail: dylan.padilla94@gmail.com


Reference:

Adelman, M. 1969. Comment on the H concentration measure as a numbers equivalent. 
Review of Economics and Statistics 51:99–101.

Hill, M. 1973. Diversity and evenness: a unifying notation and its consequences. 
Ecology 54:427–432.

Jost, L. (2006) Entropy and diversity. Oikos, 113, 363–375.

Jost, L. (2007) Partitioning diversity into independent alpha and beta components. 
Ecology, 88, 2427–2439.

MacArthur, R. 1965. Patterns of species diversity. Biological Reviews 40:510–533.

Patil, G., and C. Taillie. 1982. Diversity as a concept and its measurement. 
Journal of the American Statistical Association 77:548–561.


Example:

require(vegan)
data(varespec)
data(BCI)

prove <- diver(pi=t(varespec), alfa="sh", beta.gam=TRUE, perm=1000)
attributes(prove)
prove$shan # Para imprimir na tela os valores dos numeros equivalentes
prove$confidence.inter # Para imprimir na tela os valores dos intervalos de 
confiança
print(prove$beta, quotes=FALSE, na.print="") # Para imprimir na tela a matriz de 
distancia com os valores da doversidade beta
prove$gam # Para imprimir na tela o valor da diversidade gama