Universidad Bernardo O'Higgins
Laboratorio virtual de biodiversidad Simulador de monitoreo de fauna silvestre
Sección de Articulación y Promoción de la Inteligencia Artificial en la Academia Subdirección de Administración Académica

Fundamentos científicos

Fórmulas, conceptos y referencias del laboratorio virtual

Esta sección presenta los principales índices ecológicos utilizados en los simuladores del Laboratorio Virtual de Monitoreo de Fauna Silvestre. Su objetivo es entregar una base conceptual y matemática sencilla para interpretar los resultados generados en las actividades de biodiversidad, monitoreo y análisis ecológico.

Índice de Shannon-Wiener H'

El índice de Shannon o Shannon-Wiener mide la diversidad de una comunidad considerando tanto la riqueza de especies como la distribución relativa de los individuos entre ellas.

H' = - Σ pi · ln(pi)

Donde pi corresponde a la proporción de individuos de la especie i respecto del total de individuos registrados.

Interpretación:
Valores bajos indican baja diversidad o dominancia marcada de una especie. Valores altos indican mayor diversidad y una distribución más equilibrada de individuos entre especies.

Índice de Simpson D

En este laboratorio se utiliza el índice de Simpson como medida de dominancia. Este índice expresa la probabilidad de que dos individuos seleccionados al azar pertenezcan a la misma especie.

D = Σ ni(ni − 1) N(N − 1)

Donde ni corresponde al número de individuos de la especie i, mientras que N corresponde al número total de individuos registrados en la comunidad.

Interpretación:
Valores cercanos a 0 indican baja dominancia y una distribución relativamente equitativa de los individuos entre las especies. Valores cercanos a 1 indican alta dominancia, es decir, una o pocas especies concentran gran parte de los individuos registrados.

Nota: existen distintas formulaciones matemáticamente equivalentes del índice de Simpson. En este laboratorio se presenta la formulación clásica basada en el número de individuos de cada especie.

Índice de Jaccard J

El índice de Jaccard permite comparar la similitud entre dos comunidades o localidades en función de las especies compartidas y exclusivas.

J = a / (a + b + c)

Donde a es el número de especies compartidas, b las especies exclusivas del sitio 1 y c las especies exclusivas del sitio 2.

Interpretación:
El valor varía entre 0 y 1. Un valor cercano a 0 indica comunidades muy distintas; un valor cercano a 1 indica comunidades muy similares.

Diversidad beta de Whittaker

La diversidad beta de Whittaker mide el recambio de especies entre diferentes localidades, comparando la diversidad regional con la diversidad promedio observada a escala local. Este índice permite evaluar cuánto cambia la composición de especies entre comunidades.

β = γ α

Donde:

  • γ (diversidad gamma): número total de especies registradas en toda la región o conjunto de localidades.
  • α (diversidad alfa): riqueza promedio de especies observada en una localidad.

Interpretación:
Un valor cercano a 1 indica que las localidades comparten la mayoría de sus especies, existiendo un bajo recambio entre comunidades.

Valores progresivamente mayores indican un mayor recambio de especies entre localidades, reflejando comunidades más diferentes entre sí.

Glosario ecológico

Riqueza específica:
Número total de especies registradas en una comunidad, sitio o área de estudio.
Abundancia:
Número de individuos registrados para una especie o para el conjunto de la comunidad.
Abundancia relativa:
Proporción que representa una especie respecto del total de individuos registrados.
Diversidad alfa:
Diversidad medida a escala local, por ejemplo dentro de un sitio, comunidad o unidad de muestreo.
Diversidad beta:
Recambio de especies entre sitios o comunidades. Permite evaluar qué tan diferentes son entre sí.
Diversidad gamma:
Riqueza total de especies registrada a escala regional, considerando el conjunto de sitios evaluados.
Dominancia:
Condición en la que una o pocas especies concentran una proporción importante de los individuos.
Equidad:
Grado en que los individuos se distribuyen de manera uniforme entre las especies presentes.
Detectabilidad:
Probabilidad de registrar una especie o individuo cuando realmente está presente en el área de estudio.
Esfuerzo de muestreo:
Cantidad de trabajo aplicado para obtener datos, como días de muestreo, número de cámaras, longitud de transectos o tiempo de observación.
Riqueza observada:
Número de especies efectivamente detectadas durante el muestreo.
Riqueza real o potencial:
Conjunto de especies que podrían estar presentes en un área, aunque no todas sean detectadas durante el muestreo.

Referencias bibliográficas sugeridas

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