O que ganhamos 'confundindo' riqueza de espécies e equabilidade em um índice de diversidade?

Abstract

No contexto de Ecologia de Comunidades e em várias aplicações da Biologia da Conservação, diversidade indica variedade de espécies, podendo ou não incluir informações sobre a importância relativa de cada espécie. Diversidade é um dos atributos mais fundamentais no estudo de comunidades e para tal uma ampla gama de métodos para sua mensuração estão disponíveis. Entre eles destacam-se, pelo amplo uso, índices de diversidade não-paramétricos (ou de heterogeneidade) tais como os Índices de Shannon e Simpson. Estes índices consistem de (ou confundem) dois componentes, riqueza de espécies e equabilidade. Diferentes índices de diversidade podem ser obtidos combinando-se com diferentes pesos estes dois componentes. Dada a ausência de um critério objetivo na escolha destes pesos, o uso de um índice em detrimento de outro é muitas vezes arbitrário. Adicionalmente, visto o peso dado por cada índice de diversidade para cada um dos dois componentes, um dado índice pode indicar que a amostra A é mais diversa que a B, enquanto um outro índice pode indicar o contrário. Ainda, índices de diversidade aplicados sobre amostras diferindo em riqueza de espécies e equabilidade podem produzir o mesmo valor. Tais problemas podem ser contornados utilizando-se métodos alternativos. Um destes consiste no cálculo de perfis de diversidade, em que se calcula não apenas um mas vários índices de diversidade diferindo no peso dado a cada um dos componentes. Outras alternativas incluem o uso de riqueza de espécies apenas, diagrama de Whittaker (ou de dominância) e diagramas de dispersão com eixos definidos por riqueza de espécies e um índice de equabilidade. Com exceção de riqueza de espécies, as demais alternativas citadas mostram de forma gráfica muito mais informações do que aquela embutida num único valor obtido pela aplicação de um índice de diversidade. No caso de estudos em que se necessita de um valor resposta, a ser modelado segundo um ou mais preditores (Modelos Lineares tais como Regressão e Análise de Variância), uma sugestão é o uso separado de riqueza de espécies e de equabilidade.

In Community Ecology and in many applications of Conservation Biology, diversity means variety of species, which may or not include information on the relative importance of each species. Diversity is one of the most important attributes in the study of communities and, as a result, many methods are available to its measurement. Among them, non-parametric diversity (or heterogeneity) indices such as Shannon and Simpson formulae are widely employed in a range of studies. These indices are composed of (or confound) two components, species richness and evenness. Different indices can be obtained combining the two components with different weights. The lack of an objective criteria to guide appropriate weighting of each component results in an arbitrary decision to use an index and not another. Additionally, depending on the weight the indices give to each component, an index may indicate that community A is more diversified than community B while a second index may indicate the contrary. Also, diversity indices applied to samples differing in species richness and evenness may produce similar values. Such problems can be avoided using alternative methods. One of them is diversity profile, which includes not one index but many diversity indices differing in the weight given to each component. Additional alternatives include the use of species richness only, Whittaker’s diagram (or of dominance) and scatter diagrams with axes defined by species richness and an evenness index. Except by species richness, the cited alternative methods show graphically much more information than that contained in a single value produced by a diversity index. In studies requiring a response variable to be modeled in relation to predictor variables (Linear Models such as Regression and Analysis of Variance), I suggest the separate use of species richness and evenness as each one may reflect different aspect of communities.