DivEs - Diversidade de Espécies

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Versão 3.0
GUIA DO USUÁRIO
2015
Como citar este Guia:
RODRIGUES, W.C., 2015. DivEs - Diversidade de Espécies v3.0 - Guia do Usuário.
Entomologistas do Brasil. 33p. Disponível em: <http://dives.ebras.bio.br>.
Este guia está protegido pela lei de direitos autorais, 9.610 de 19 de fevereiro de
1998.
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DivEs - Site
Atualizado em: 1 de junho de 2015
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Versão: 3.1.0.1258
DivEs – Diversidade de Espécies v3.0 – Guia do Usuário – 2015
2.1
3
4
5
6
7
7.1
7.2
8
8.1
8.2
8.3
8.4
9
10
11
12
12.1
13
13.1
13.2
13.3
14
15
16
17
17.1
17.2
17.3
17.4
17.5
17.6
17.7
17.8
18
18.1
18.2
19
19.1
19.2
Introdução ............................................................................................................... 6
O Que Há de Novo Nesta Versão (3.1) ..................................................................... 7
Versão 3.0 ................................................................................................................ 7
Registro do Programa .............................................................................................. 8
Criando um Novo Arquivo de Dados ....................................................................... 9
Abrindo um Arquivo de Dados ................................................................................ 9
Salvando Arquivos de Dados ................................................................................. 10
Importando Arquivo .............................................................................................. 10
Comma Separated Values (CSV) ............................................................................ 11
Arquivo do Excel (xls) ............................................................................................ 12
Exportando Dados ................................................................................................. 12
Planilha do Microsoft Excel™: .............................................................................. 13
Exportar para Página WEB: .................................................................................. 13
Comma Separated Value (CSV): ............................................................................ 13
Portable Document File (PDF): ............................................................................. 13
Editando um Arquivo de Dados ............................................................................ 13
Alterando os Nomes das Espécies e Levantamentos ............................................. 14
Editando os Valores Indivíduos das Espécies/Táxon ........................................... 14
Realizando Cálculos ............................................................................................... 14
Estatística Básica dos Dados ................................................................................. 15
Configurações do Programa (Preferências) ........................................................... 16
Configuração Geral ................................................................................................ 16
Configuração dos Gráficos ..................................................................................... 16
Configurações Rápidas ...........................................................................................17
Gráficos ...................................................................................................................17
Janela de Gráficos .................................................................................................. 18
Índices Utilizados Pelo Software ........................................................................... 19
Diversidade ............................................................................................................ 19
Diversidade de Shanon-Wiener ............................................................................. 19
Diversidade de Simpson ........................................................................................ 20
Diversidade de Margalef ........................................................................................ 20
Diversidade de Gleason ......................................................................................... 20
Diversidade de Menhinick ..................................................................................... 20
Diversidade de McIntosh ....................................................................................... 21
Diversidade de Brillouin ........................................................................................ 21
Diversidade Total ................................................................................................... 22
Dominância............................................................................................................ 22
Dominância de Berger-Parker ............................................................................... 22
Dominância de Simpson ........................................................................................ 22
Equitabilidade........................................................................................................ 22
Equitabilidade J (Pielou) ....................................................................................... 22
Equitabilidade ED.................................................................................................. 23
Página
1
2
3
Sumário
Página
4
19.3 Equitabilidade Hill (Modificado) .......................................................................... 23
19.4 Equitabilidade E (eH') ........................................................................................... 23
19.5 Equitabilidade de McIntosh .................................................................................. 24
20
Rarefação ............................................................................................................... 24
21
Riqueza de Espécies Jackknife 1ª Ordem .............................................................. 24
22
Teste T para Diversidade ....................................................................................... 25
22.1 Diversidade de Simpson ........................................................................................ 26
22.2 Diversidade de Shanon-Wiener ............................................................................. 26
23
Script Calculadora ................................................................................................. 26
24
Notificar Erros ....................................................................................................... 28
25
Feedback ................................................................................................................ 28
26
Atualização do Software ........................................................................................ 29
27
Auditoria ................................................................................................................ 30
28
Referências ............................................................................................................ 32
Página
5
Índices de Figuras
Figura 1. Tela principal do programa. .................................................................................... 6
Figura 2. Formulário de registro do software DivEs—Diversidade de Espécies v3.0. ........... 8
Figura 3. Registro do software DivEs—Diversidade de Espécies v3.0. .................................. 8
Figura 4. Aba Início, painéis Arquivo e Matiz de Dados. ....................................................... 9
Figura 5. Grade da Matriz de Dados. ...................................................................................... 9
Figura 6. Caixa de diálogo para manipulação do arquivo do programa. ............................. 10
Figura 7. Caixa de diálogo para salvar um arquivo como. ................................................... 10
Figura 8. Modelo de arquivo CSV a ser criado em uma planilha eletrônica. ........................ 11
Figura 9. Ferramenta de importação, que permite importar arquivos CSV e xls. ............... 12
Figura 10. Ferramenta de importação através da área de transferência.............................. 12
Figura 11. Formato de uma planilha do Excel que pode ser importada pelo DivEs............. 12
Figura 12. Opções de exportação de dados da matriz. ......................................................... 13
Figura 13. Caixas de diálogo para alterar os dados referentes ao cabeçalho da grade (nome
da espécie ou amostra). ........................................................................................................ 14
Figura 14. Grade de dados com informações de indivíduos por espécie/levantamento. ..... 14
Figura 15. Aba de índices divididos por categoria. ............................................................... 15
Figura 16. Estatística básica dos dados. ............................................................................... 15
Figura 17. Gráficos das médias da estatística básica dos dados. .......................................... 16
Figura 18. A. Configuração Geral do software e B. Configuração dos Gráficos do software. 17
Figura 19. Painel de configurações para alteração rápida dos parâmetros Base logarítmica e
delimitador CSV. ...................................................................................................................17
Figura 20. Aba de gráficos com as opções divididas por painéis. ........................................ 18
Figura 21. Janela de gráfico. ................................................................................................. 18
Figura 22. Aba dos índices oferecidos pelo programa. ........................................................ 19
Figura 23. Aba Ferramentas. ................................................................................................ 25
Figura 24. Janela para comparação dos índices de diversidade. ......................................... 25
Figura 25. Script Calculadora em duas etapas. Uma sem cálculo e outra com cálculo de
logaritmo na base 10. ............................................................................................................ 27
Figura 26. Formulário de envio de erros do programa. ....................................................... 28
Figura 27. Tela de envio de Feedback para o desenvolvedor do programa DivEs. .............. 29
Figura 28. Campo assunto com os textos disponíveis. ......................................................... 29
Figura 29. Ferramenta interna de atualização do software. ................................................ 30
Figura 30. Painel de Ferramentas, com o painel de Auditoria. ........................................... 30
Figura 31. Janela de auditoria dos dados de um arquivo gerado. ........................................ 31
Figura 32. Ferramenta de auditoria rápida, que permite avaliar o conteúdo da grade,
prevenindo erros de cálculos e no programa. ...................................................................... 31
1 Introdução
D
ivEs - Diversidade de Espécies é um software elaborado para calcular índices de
diversidade, riqueza e dominância de espécies, podendo ser utilizado em diversos
campos das áreas biológicas, agrárias e etc.
Este software permite a criação, edição e cálculos dos dados referentes diversidade
de espécies estudadas. Os cálculos aqui apresentados são retirados de diversas
bibliografias, listadas neste guia.
Os cálculos realizados aqui foram testados excessivamente, proporcionando assim
uma maior precisão possível. Os testes foram realizados com dados de artigos publicados
em periódicos científicos, trabalhos publicados em eventos, teses de doutorado, relatório
de atividades, etc.
Este guia tem por objetivo elucidar as questões relacionadas ao funcionamento do
software e sobre aspectos relacionados aos índices utilizados.
A arquitetura do software segue a mesma adotada pela Microsoft no Sistema
operacional Windows, com atalhos, menus e barras de ferramentas, facilitando a utilização
do software (Figura 1).
Página
6
Figura 1. Tela principal do programa.
2 O Que Há de Novo Nesta Versão (3.0.7)
1.
2.
3.
4.
Adicionado o formulário de importação de arquivos Excel e CSV.
Adicionada a Script Calculadora para cálculos científicos.
Melhoria no sistema de Auditoria;
Correções de Bugs
a. Digitação de letras na matriz de dados;
b. Erro no processamento de cálculos.
2.1 Versão 3.0.7
1. Implementação da Script Calculadora;
2. Formulário de Importação de arquivos;
3. Melhoria no sistema de Auditoria.
2.1.1 Versão 3.0
1. Interface totalmente redesenhada - Totalmente reescrito em Visual Basic.Net;
2. Novos índices;
3.
4.
5.
6.
7.
Diversidade de Brillouin
Equitabilidade E
Equitabilidade U (McIntosh)
Rarefação
Compatível com Windows Vista, 7, 8 e 8.1
8. Novos gráficos e opções de gráficos;
9. Cálculo para comparação de diversidades (Shanon e Simpson);
10. Nova ferramenta de atualização do software;
11. Nova ferramenta de feedback;
12. Nova ferramenta de envio de erros;
13. Nova ferramenta de registro de geração de número de série automático do
software; e
Página
7
14. Sistema de registro automático
3 Registro do Programa
Nesta nova versão, o número de série é gerado e enviado automaticamente para o
usuário, desde que o mesmo indique um e-mail válido no formulário de Registro (Figura
2).
Figura 2. Formulário de registro do software DivEs—Diversidade de Espécies v3.0.
O registro deve ser realizado informando os dados enviados para o e-mail de
registro (Figura 3).
Página
8
Figura 3. Registro do software DivEs—Diversidade de Espécies v3.0.
4 Criando um Novo Arquivo de Dados
Para criar um novo arquivo, basta acessar a barra de ferramentas, Aba Início e
clicar no ícone Novo (Figura 4), no painel Arquivo em seguida acessar o painel Matriz
de Dados.
Figura 4. Aba Início, painéis Arquivo e Matiz de Dados.
Ao acessar o painel matriz de dados o usuário deve inserir os dados referentes aos
número de levantamentos/amostras e o número de espécies/gênero/família. Em seguida
clicar em Criar. Após clicar aparecerá uma grade (Figura 5)
Figura 5. Grade da Matriz de Dados.
A partir deste momento basta inserir os valores inteiros em cada célula, sendo
permitido deixar células em branco.
5 Abrindo um Arquivo de Dados
Página
9
O arquivo de dados do programa DivEs, possui extensão própria: de3.
Para abrir um arquivo clique na Aba Arquivo, botão Abrir. Outro caminho é através do
menu inicial (DivEs) (Figura 6) ícone correspondente ou através do os 5 (cinco) últimos
arquivos recentemente acessados.
Outra forma de abrir uma arvuido é através do ícone abrir no menu inicial (DivEs).
Ou dando um clique único ou duplo (dendendo da configuração) no arquivo com extensão
de3.
Figura 6. Caixa de diálogo para manipulação do arquivo do programa.
6 Salvando Arquivos de Dados
Existem duas formas de salvar o arquivo, uma é através da Barra de Ferramenras,
Aba Início, Painel Arquivo e ícone Salvar (Figura 4). A outra forma é através do menu inicial
(DivEs) (Figura 4). Neste menu, encontram-se duas opções Salvar e Salvar como.... A primeira
salva o arquivo já existente ou abre a caixa de diálogo para salvar um arquivo ainda não salvo. A
segunda permite salvar o arquivo em local e/ou nome diferentes (Figura 7).
A importação possui uma ferramenta exclusiva, que permite importar através da
Página
7 Importando Arquivo
10
Figura 7. Caixa de diálogo para salvar um arquivo como.
abertura de um arquivo CSV ou XLS, como também através da área de transferência
(Figura 9 e Figura 10).
Após abrir arquivo a ser importado ou colar os dados copiados de uma planilha
eletrônica, o usuário deve clicar em Importar. Um novo arquivo será criado na tela
principal do programa.
Através da ferramenta de importação o usuário poderá editar os dados, inserir ou
excluir linhas e colunas, além de ser possível renomear os nome das linhas e colunas, antes
mesmo de importar para a tela principal.
Ao copiar dados de uma planilha eletrônica, lembre-se que somente os valores
numéricos devem ser copiados e lembre também de mensurar o tamanho da matriz, pois o
software solicitará o número de colunas e linhas a serem criadas.
7.1 Comma Separated Values (CSV)
É possível importar arquivos no formato CSV (Comma Separated Values), gerados
em qualquer programa externo, desde que o delimitador seja o ponto e vírgula (;).
Não especificar os valores das colunas ou das linhas, pois isso gera um erro no
programa. Veja os modelos de arquivos na Figura 8.
Planilha eletrônica
Bloco de Notas
Figura 8. Modelo de arquivo CSV a ser criado em uma planilha eletrônica.
Página
11
O processo de importação foi otimizado, eliminando erros anteriormente ocorridos,
com a associação dos dados a uma base dados, o que não permitia a edição da grade.
Figura 9. Ferramenta de importação, que permite importar arquivos CSV e xls.
Figura 10. Ferramenta de importação através da área de transferência.
7.2 Arquivo do Excel (xls)
O software permite a importação de planilhas do Microsoft Excel™, onde o formato
do arquivo deve ser xls (planilhas 97-2003), como a primeira a linha, contendo a descrição
das colunas e todas as linhas com valores numéricos. Ressaltando que não deve ser incluso
na primeira coluna nome de espécies, que poderá ser feito posteriormente através do
DivEs (vide Alterando os Nomes das Espécies e Levantamentos).
Figura 11. Formato de uma planilha do Excel que pode ser importada pelo DivEs.
Página
Existe duas formas de exportação dos dados, uma é través do menu inicial (DivEs),
botão Exportar, onde surgirão quatro opções conforme segue abaixo. A segunda forma é
através da Aba Início, painel Exportar (Figura 12).
12
8 Exportando Dados
Figura 12. Opções de exportação de dados da matriz.
8.1 Planilha do Microsoft Excel™:
Exporta os dados do arquivo para o formato do Excel (xls 1997-2003), preservando
a formatação das colunas e linhas.
8.2 Exportar para Página WEB:
Exporta os dados do arquivo para o formato da WEB (htm ou html).
8.3 Comma Separated Value (CSV):
Exporta os dados do arquivo de dados para o formato no formato CSV, separado
por vírgula ou ponto e vírgula. O tipo de delimitador (vírgula ou ponto e vírgula) pode ser
configurado nas configurações do programa.
8.4 Portable Document File (PDF):
Exporta os dados do arquivo de dados para o formato de PDF, mantendo a
formatação da grade de dados.
Página
Para alterar os dados do número de espécies e de amostras realizadas, altere o valor
nos campo Nº de espécies e Nº de levantamentos, em seguida clique no Criar . Caso os
valores atribuídos sejam menores que o número de espécie/ levantamento, o programa
exibirá um aviso, que os dados serão excluídos caso a confirmação seja realizada. Por
exemplo: se o arquivo possui 5 (cinco) espécies no campo número de espécies é alterado
para 3 (três), os dados das duas últimas espécies serão excluídos em todos os
levantamentos. A mesma regra se aplica para os números de levantamentos.
A exclusão de linhas e colunas também altera o número de espécies ou
levantamentos, respectivamente.
13
9 Editando um Arquivo de Dados
10 Alterando os Nomes das Espécies e Levantamentos
Ao criar as linhas de espécies e colunas de levantamentos, o programa atribui o nome
espécie <i> para cada espécie e Amostra <i> para cada levantamento especificado, onde i é o
número da coluna. Para alterar estes dados e torná-los mais entendíveis para o usuário, basta clicar
duplo na linha para alterar o nome da espécie e clicar duplo na coluna para alterar o nome do
levantamento (Figura 13).
Figura 13. Caixas de diálogo para alterar os dados referentes ao cabeçalho da grade
(nome da espécie ou amostra).
11 Editando os Valores Indivíduos das Espécies/Táxon
Para alterar os valores referentes ao número de indivíduos de cada espécie, basta selecionar
o campo desejado e digitar (entrar) com o valor desejado diretamente na grade de dados ( Figura
14).
Figura 14. Grade de dados com informações de indivíduos por espécie/levantamento.
12 Realizando Cálculos
Página
14
Para realizar os cálculos basta criar ou abrir um arquivo de dados existente, editá-lo, se for o
caso, e por fim escolher o tipo de cálculo a ser realizado no menu Índices ou na barra de ferramentas
na Aba Índices (Figura 15).
Note que os cálculos de diversidade que envolvem base logarítmica, tem que haver o prévio
ajuste das configurações do programa quanto a base a ser utilizada pelo programa. Duas opções são
oferecidas pelo programa: Base 2 e Base 10 (Padrão).
Para alterar a base Log o usuário dever acessar as configurações do programa. Para maiores
detalhes veja o tópico Configurações do Programa.
Figura 15. Aba de índices divididos por categoria.
12.1 Estatística Básica dos Dados
O software oferece a estatística básica do arquivo de dados (Figura 16). Os itens analisado
Figura 16. Estatística básica dos dados.
Página
15
são:
 Considerando o número de indivíduos de cada espécie;
 Média aritmética
 Desvio padrão das espécies
 Soma
 Considerando o número de levantamentos e espécies;
 Média aritmética
 Somatório x
 Somatório x²
 Desvio Padrão
 Variância
 Coeficiente de Variação
 Erro Padrão da Média: s(x)
O software ainda permite gerar um gráfico com as médias por levantamento
(Figura 17).
Estes parâmetros estatísticos permitem que o usuário faça uma avaliação superficial e geral
dos dados de seus levantamentos, possibilitando direciona-lo para uma análise estatística mais
apurada e auxiliando na interpretação dos dados de riqueza, diversidade e dominância das espécies
analisadas nos arquivos.
Figura 17. Gráficos das médias da estatística básica dos dados.
13 Configurações do Programa (Preferências)
O programa oferece uma série de configurações que serão explanadas a seguir:
13.1 Configuração Geral
Na aba geral (Figura 18). O usuário poderá alterar as seguintes configurações:
Base logarítmica (padrão 10);
Delimitador do arquivo CSV (padrão vírgula);
Estilo do Ribbon (barra de ferramentas) (padrão Office 2010);
Envio de Erros;
Associação do arquivo de3.
Página
Permite alterar as seguintes opções (Figura 11):
Fonte dos gráficos (padrão Times New Roman, Regular, 12 pt)
Cores das séries (padrão Azul, Vermelho e Verde);
Tipo de gráficos (Padrão Column)
16
13.2 Configuração dos Gráficos
A
B
Figura 18. A. Configuração Geral do software e B. Configuração dos Gráficos do
software.
13.3 Configurações Rápidas
É possível alterar algumas configurações de modo rápido, através da barra de ferramentas,
Aba Ferramentas, Painel Configurações. Neste local é possível alterar a base do logaritmo e o
delimitador do arquivo CSV (Figura 18). Estas alterações refletem nas configurações do programa e
alteram os valores na tela da Figura 19.
Figura 19. Painel de configurações para alteração rápida dos parâmetros Base
logarítmica e delimitador CSV.
14 Gráficos
Página
17
O programa permite a criação de gráficos em 2D e 3D. As opções de gráficos podem ser
acessadas através das preferências do programa e consultadas neste manual no item Configurações
do Programa - Gráficos. Os gráficos a serem exibidos pelo programa são relacionados aos cálculos
dos índices do programa (Figura 9).
Na barra de ferramentas, Aba Gráficos, encontra-se a opções para gerar o gráfico referente
ao índice desejado (Figura 20). São 17 índices. Veja o tópico (Índices Utilizados Pelo Software).
Figura 20. Aba de gráficos com as opções divididas por painéis.
15 Janela de Gráficos
Depois de gerado o gráfico é possível alterar a sua formatação, sem alterar as
configurações gerais do programa.
Nesta janela é possível alterar as seguintes configurações: Cor da coluna; Título do
Eixo Y; Título do Eixo X; Título do Gráfico; Cor do fundo do gráfico; Gradiente do fundo;
Gradiente da(s) coluna(s); Tipo do Gráfico (para alguns índices não é possível); Gráfico
3D; Espessura da Borda; Exibição dos valores e Fonte o Gráfico.
Página
É possível ainda exportar o gráfico para os seguintes formatos: Jpg; Bmp; Png; Wmf,
Gif; Tiff, Emf. As configurações para cada tipo é automática, mas preserva a qualidade da
imagem final, permitindo o envio para publicação sem a preocupação de alterá-los suas
características de qualidade gráfica no futuro.
18
Figura 21. Janela de gráfico.
16 Índices Utilizados Pelo Software
Ao todo são 17 índices de diversidade, dominância, equidade, riqueza e rarefação de espécies.




Diversidade
o Diversidade de Shanon-Wiener
o Diversidade de Simpson
o Diversidade de Margalef
o Diversidade de Gleason
o Diversidade de Menhinick
o Diversidade de McIntosh
o Diversidade de Brillouin
o Diversidade Total
Dominância
o Dominância de Berger-Parker
o Dominância de Simpson
o Equitabilidade (Equidade)
o Equitabilidade J (Pielou)
o Equitabilidade ED (Simpson)
o Equitabilidade de Hill (Modificado)
o Equitabilidade E (eH')
o Equitabilidade de McIntosh
Riqueza
o Jackknife 1ªOrdem
Rarefação
o Índice de Rarefação de Espécies
Os índices são acessados através da barra de ferramentas, aba Índices. (Figura 22).
Figura 22. Aba dos índices oferecidos pelo programa.
Este índice foi proposto por SHANON (1948), e possui uma vantagem em relação aos índices
de Margalef, Gleason e Menhinick, pois é apropriado para amostras aleatórias de espécies de uma
comunidade ou sub-comunidade ou sub-comunidade de interesse, e é estimado através da seguinte
Página
17.1 Diversidade de Shanon-Wiener
19
17 Diversidade
equação:
𝑛
′
𝐻 = ∑ 𝑝𝑖 ×log𝑏 𝑝𝑖
𝑖=1
Onde: pi é a proporção da espécie em relação ao número total de espécimes encontrados
nos levantamentos realizados, Logb = logaritmo na base b (2 ou 10).
17.2 Diversidade de Simpson
Este índice foi proposto por SIMPSON (1949), e possui uma vantagem em relação aos
índices de Margalef, Gleason e Menhinick, pois não somente considera o número de
espécies (s) e o total de números de indivíduos (N), mas também a proporção do total de
ocorrência de cada espécies. A diversidade de Simpson é estimada através da seguinte
equação:
∑𝑛𝑖=1 𝑛𝑖×(𝑛𝑖−1)
𝐷𝑠 = 1 −
𝑁(𝑁 − 1)
Onde: ni é o número de indivíduos de cada espécie; N é o número de indivíduos.
17.3 Diversidade de Margalef
Este índice foi proposto por MARGALEF (1951), citado por MARGALEF (1958) e
al. (1997). É um índice simples de diversidade considerando somente o número
de espécies (s-1) e o logaritmo (base 10 ou natural) do número total de indivíduos. O índice
de diversidade de Margalef (Dα ou α) é estimado através da seguinte equação:
𝑠−1
𝐷𝛼 =
log 𝑏 𝑁
Onde: s é o número de espécies amostradas; N é o número total de indivíduos em todas as
espécies; Logb = logaritmo na base b (2 ou 10).
O índice de Margalef é muito próximo dos índices de Gleason e Menhinick.
BROWER et
17.4 Diversidade de Gleason
Este índice foi proposto por MENHINICK (1964). É um índice simples de diversidade
considerando somente o número de espécies (s) e a raiz quadrada do número total de
Página
17.5 Diversidade de Menhinick
20
Este índice foi proposto por GLEASON (1922), citado BROWER et al. (1997). É um
índice simples de diversidade considerando somente o número de espécies (s) e o
logaritmo (base 10 ou natural) do número total de indivíduos. O índice de diversidade de
Gleason (Dg) é estimado através da seguinte equação:
𝑠
𝐷𝑔 =
log 𝑏 𝑁
O índice de Gleason é muito próximo dos índices de Margalef e Menhinick.
indivíduos. O índice de diversidade de Menhinick (Db) é estimado através da seguinte
equação:
𝑠
𝐷𝑏 =
√𝑁
O índice de Menhinick é muito próximo dos índices de Margalef e Gleason.
17.6 Diversidade de McIntosh
Este índice foi proposto por MCINTOSH (1967). É um índice simples mais complexo
que os índices Margalef, Gleason e Menhinick, pois considera número total de indivíduos
(N) e a o valor U, que é o raiz quadrada do somatório dos indivíduos ao quadrado de cada
espécies. O índice de diversidade de McIntosh (D) é estimado através das seguintes
equações:
𝑁−𝑈
𝐷=
𝑁 − √𝑁
Onde: N é o número total de indivíduos da(s) amostra(s); e U é calculado com segue:
𝑛
𝑈 = √∑ 𝑛𝑖2
𝑖=1
Onde: ni é o número de indivíduos pertencente a iésima espécie.
17.7 Diversidade de Brillouin
Este índice foi proposto por BRILLOUIN (1962) e recomendado quando a
aleatoriedade da amostra não pode ser garantida, como durante amostragens de insetos
com armadilhas luminosas, ou se a comunidade foi totalmente identificada, com todos os
indivíduos contados, o Índice de Brillouin é a forma apropriada a ser utilizada (DUTRA
1995, citando vários autores).
Entretanto, a maior dificuldade encontrada para a utilização do Índice de Brillouin
está na obtenção do logaritmo natural (ln) do fatorial de valores acima de 69, já que o
cálculo deste valor é o limite da maioria das calculadoras e microcomputadores.
O índice de Brillouin é usado em vez do índice de Shannon quando a diversidade de
amostras não aleatórias ou coleções está sendo estimado. Por exemplo, peixes coletados usando a
luz produzir amostras tendenciosas uma vez que nem todos os peixes são atraídos pela luz. O índice
de Brillouin é aqui utilizado para calcular a diversidade de peixes recolhidos por engrenagens, que
utilizam a luz para a pesca (KHAN 2006).
ln 𝑁! − ∑𝑛𝑖=1 ln 𝑛𝑖 !
𝑁
Onde: ln é o logaritmo natural; N! = fatorial do número total de indivíduos da amostra; n =
número de indivíduos da espécie.
Página
21
𝐻𝐵 =
17.8 Diversidade Total
Estima a diversidade total de uma região e poderá ser estimada como uma função
da variação de espécies SV(i) (COUTERON & PÉLISSIER 2004). É estimada pela equação
seguinte:
𝑛
𝑇𝐷 = ∑ 𝑤𝑖 [𝑝𝑖 (1 − 𝑝𝑖 )]
𝑖=1
Onde: wi é peso dado à função, que expressa a importância que se quer dar a espécie i na
quantificação global da diversidade regional; pi é a frequência relativa.
1
𝑤𝑖 =
𝑝𝑖
18 Dominância
18.1 Dominância de Berger-Parker
Este índice de dominância foi proposto por BERGER & PARKER (1970). É um índice
simples quando comparado com o índice de dominância de Simpson, porém eficiente.
Considera a maior proporção da espécie com maior número de indivíduos. É calculada
através da seguinte equação:
𝑁𝑚𝑎𝑥
𝑑=
𝑁𝑇
Onde: Nmax é o número de indivíduos da espécie mais abundante e NT é o número total de
indivíduos na amostra.
18.2 Dominância de Simpson
Determinada em função do índice de diversidade de Simpson (SIMPSON 1949). É
determinada pela equação:
∑𝑛𝑖=1 𝑛𝑖×(𝑛𝑖−1)
𝐷𝑠 = 1 − (
)
𝑁(𝑁 − 1)
Onde: ni é o número de indivíduos de cada espécies; N é o número de indivíduos.
19 Equitabilidade
Página
Equitabilidade se refere à distribuição dos indivíduos entre as espécies, sendo
proporcional à diversidade e inversamente proporcional a dominância. A medida de
Equitabilidade ou Equidade, compara a diversidade de Shanon-Wiener com a distribuição
das espécies observadas que maximiza a diversidade. Este índice é obtido através da
equação:
22
19.1 Equitabilidade J (Pielou)
𝐽=
𝐻′
𝐻𝑚𝑎𝑥′
Onde H’ é o Índice de Shanon-Wiener e Hmax’ é dado pela seguinte expressão:
𝐻𝑚𝑎𝑥′ = log 𝑏 𝑠
Onde s é o número de espécies amostradas; Logb = logaritmo na base b (2 ou 10).
Antes de utilizar este índice deve-se considerar dois pontos importantes:
 Todas as amostras são provenientes do mesmo ambiente e;
 A amostragem foi suficiente para conter amostras de todas as espécies?
19.2 Equitabilidade ED
Equitabilidade se refere à distribuição dos indivíduos entre as espécies, sendo
proporcional à diversidade e inversamente proporcional a dominância. A medida de
Equitabilidade ou Equidade compara a diversidade de Simpson com a distribuição das
espécies observadas que maximiza a diversidade. Este índice é obtido através da equação:
𝐷𝑠
𝐸𝐷 =
𝐷𝑚𝑎𝑥′
Onde: Ds = índice de diversidade de Simpson e Dmax’ é obtido pela seguinte equação:
𝑠−1
𝑁
𝐷𝑚𝑎𝑥′ = (
)(
)
𝑠
𝑁−1
Onde: s é o número de espécies e N é o número total de indivíduos da amostra.
19.3 Equitabilidade Hill (Modificado)
É um índice de equitabilidade, que se refere à distribuição da abunância das
espécies, ou seja, a maneira pela qual a abundância das espécies, ou seja, a maneira pela
qual a abundância (por exemplo, número de indivíduos) está distribuída entre as espécies
numa amostra são igualmente abundantes, o índice de equitabilidade deve assumir o valor
máximo e decresce tendendo a zero, à medida que as abundâncias relativas das espécies
divergem dessa igualdade.
Ele tem como parâmetro os índices de Simpsom e Shanon (URAMOTO et al. 2005).
(1⁄𝐷 )
𝐸 = [ 𝐻′ 𝑠 ]
𝑒 −1
Onde: Ds = índice de diversidade de Simpson e H’ índice de diversidade de Sahnon-Wiener
e é igual 2,718282...
(𝑒𝐻 )= 𝑆
e = logaritmo natural (e = 2,7182828), H’ = diversidade de Shanon-Wiener; S= números
de espécies por levantamento.
Página
É a proporção que o valor de “espécie-equivalente” representa em relação ao número de
espécies da comunidade, foi proposto por BUZAS & GIBSON ( 1969).
𝐸 ′ 𝑒 𝐻′
23
19.4 Equitabilidade E (eH')
19.5 Equitabilidade de McIntosh
A equitabilidade de McIntosh pode ser calculada a partir de uma variação da
fórmula da diversidade do mesmo índice, portanto pode ser calculada através da equação:
𝑁−𝑈
𝐸=
𝑁
𝑁−
√𝑆
Onde: N é o número total de indivíduos; S = é número total de espécies da
amostra/levantamento.
𝑛
𝑈 = √∑ 𝑛𝑖2
𝑖=1
Onde: ni é o número de indivíduos pertencente a iésima espécie.
20 Rarefação
Segundo BARROS (2007) Em comparações de comunidades, o número de espécies
por número de indivíduos amostrados é uma medida bastante útil. Entretanto,
frequentemente a comparação de comunidades é baseada em diferentes tamanhos
amostrais, que, por sua vez, irão dificultar conclusões. Como comparar, por exemplo, uma
comunidade em que foram observadas nove espécies numa amostra d
e 23 indivíduos
com uma segunda onde foram observadas seis espécies numa amostra de 13 indivíduos?
Para lidar com este problema uma solução proposta é a técnica de Rarefação, que consiste
em calcular o número esperado de espécies em cada amostra para um tamanho de amostra
padrão. O número esperado de espécies é obtido pela equação:
𝑆
𝐼
(𝑁−𝑁
)
𝑛
𝐸(𝑆) = ∑ [1 − 𝑁
]
(𝑛 )
𝑖=1
Onde E(S) é o número esperado de espécies em uma amostragem aleatória, S é o número
total de espécies registradas, N é o número total de indivíduos registrados, Ni é o número
de indivíduos da espécie i, e n é o tamanho padronizado da amostra escolhido.
𝑁!
O termo (𝑁𝑛) é calculado como: 𝑛!(𝑁−𝑛)!
A rarefação deve ser usada apenas para amostras obtidas com métodos
padronizados, e em habitats iguais ou similares. Outra restrição é que as curvas não podem
ser extrapoladas para além do número de indivíduos (N) na maior amostra BARROS (2007).
Página
Estima a riqueza de espécies de uma comunidade. A experiência sugere que este seja um
bom estimador de riqueza de espécie.
𝑓−1
𝐸𝐷 = 𝑆𝑜𝑏𝑠 + 𝑠1 (
)
𝑓
24
21 Riqueza de Espécies Jackknife 1ª Ordem
Onde: Sobs= número de espécies observadas; s1 = o número de espécie que está presente
em somente um agrupamento (espécie de um agrupamento) e f = o número de
agrupamento que contém iésima espécie de um agrupamento.
22 Teste T para Diversidade
O programa apresenta uma nova comparação paras diversidade de Shanon e
Simpson, trata-se do Teste t-Student adaptado para comparar estes índices, aos pares de
amostra. Esta comparação permite avaliar se há diferença significativa entre dois índices
de diversidade. É possível encontrar a opção para calculo de comparação de diversidades
na aba Ferramentas, Painel Estatística (Figura 23)
Após a seleção da opção desejada do cálculo, que fica na barra de ferramentas da
janela (Figura 24), o usuário deve selecionar as amostras em par, selecionar o nível de
significância e clicar no botão calcular.
Figura 24. Janela para comparação dos índices de diversidade.
Página
25
Figura 23. Aba Ferramentas.
22.1 Diversidade de Simpson
Sendo Ds1 e Ds2 diversidade de levantamentos diferentes, podemos testar a hipótese
mula que duas amostras vêm de mesmas agregações tendo a mesma diversidade (BROWER
et al 1997). A comparação com a tabela de t é feita com grau de liberdade = ∞
O valor de t é obtido através da seguinte equação:
|𝐷𝑠1 − 𝐷𝑠2 |
𝑡=
√𝑠12 + 𝑠22
Onde: Ds1 e Ds2 é são as diversidade de Simpson calculadas para cada levantamento; s 1² e
s2² são as variâncias da diversidades, obtidas através da equação:
2
𝑠² =
4 [∑𝑛𝑖=1 𝑝𝑖3 − (∑𝑛𝑖=1 𝑝𝑖2 ) ]
𝑁
Onde: pi é frequência relativa de cada espécie e N= número total de indivíduos.
22.2 Diversidade de Shanon-Wiener
Segundo BROWER et al. (1997), para comparar a diversidade de Shannon de duas
coleção de dados ou dois levantamentos ou amostras (H’1 e H’2), é necessário calcular a
variância para cada diversidade, assim como é feito para a diversidade de Simpson, mas
com a seguinte equação:
(∑ 𝑛𝑖 log 𝑏 𝑛𝑖 )2
∑ 𝑛𝑖 log 𝑏 2 𝑛𝑖 −
𝑁
𝑠2 =
𝑁2
Onde: ni é número de espécies de cada espécie; Logb = logaritmo na base b (2 ou 10); N é o
número total de indivíduos nos dois levantamentos.
O valor de t é obtido pela seguinte equação
|𝐻′1 − 𝐻′2 |
𝑡=
√𝑠12 + 𝑠22
Onde: H’1 e H’2 são as diversidade de Shanon-Winer calucladas, e s1² e s2² são as variância
das diversidade.
Para comparação com a tabela do teste t-student o grau de liberdade em valor
arredondado é dado pela seguinte equação:
2
2
2
23 Script Calculadora
A Script Calculadora do software permite a realização de cálculos baseando-se nas
operações aritméticas básicas, assim como em cálculos de fatorial, trigonométricos de
26
2
2
(𝑠𝐻′
)
(𝑠𝐻′
)
1
2
+
𝑛1
𝑛2
Página
𝐺𝐿 =
2
2
+ 𝑠𝐻′
(𝑠𝐻′
)
1
2
ângulo em radiano e grau. Permite ainda realizar arredondamentos e truncamentos. Nsta
versão as operações matemáticas possíveis estão na lista abaixo.
%=Divide dois números e retorna apenas o
restante.
*=Permite a multiplicação entre dois números.
\=Permite a divisão de dois números retornando
inteiros.
^=Permite a exponenciação de um número.
+=Permite a soma (adição) entre dois números.
-=Permite a subtração entre dois números.
asin()=Retorna o ângulo (radiano) cuja o seno é o
número especificado.
atan()=Retorna o ângulo (radiano) cuja tangente
é o número especificado.
ceiling()=Arredondamento par ao superior mais
próximo.
cos()=Retorna o cosseno do ângulo (radiano)
especificado.
cosd()=Retorna o cosseno do ângulo (em grau)
especificado.
cosh()=Retorna o cosseno hiperbólico do ângulo
(radiano) especificado.
exp()=Retorna e (a base dos logaritmos naturais)
elevado à potência especificada.
fatorial()=Retorna o fatorial de um número
especificado.
floor()=Arredondamento para o inferior mais
próximo.
log10()=Retorna o logaritmo de base 10 de um
número especificado.
log2()=Retorna (o logaritmo natural de e base) de
um número especificado como o de um número
especificado em uma base.
pi()=Retorna o valor de PI.
round()=Arredondamento para o mais próximo.
sin()=Retorna o seno de um ângulo (radiano)
especificado.
sind()=Retorna o seno de um ângulo (em grau)
especificado.
sinh()=Retorna o seno hiperbólico do ângulo
sqrt()=Retorna a raiz quadrada de um número
especificado.
tan()=Retorna a tangente de um ângulo
tand()=Retorna a tangente de um ângulo (em
grau) especificado.
tanh()=Retorna a tangente hiperbólica do ângulo
truncate()=Calcula a parte integral.
Além da calculadora interna é possível acessar a calculadora do Windows através
do Aba Ferramentas (Figura 23).
Página
Figura 25. Script Calculadora em duas etapas. Uma sem cálculo e outra com cálculo
de logaritmo na base 10.
27
Para realizar um cálculo, basta digitar a operação, para obter o resultado, que pode
ser copiado, bastando clicar com o botão esquerdo do mouse sobre o campo.
O acesso a lista de operadores pode ser feita através da lista de expressões
disponível no formulário, além das expressões e a descrição individual é possível inseri-la
apenas clicando com o botão esquerdo do mouse na expressão desejada (Figura 25).
24 Notificar Erros
O sistema de erros do software permite armazenar qualquer erro que por ventura
possa ocorrem no momento da execução do mesmo. Este sistema de erro possibilita o
usuário enviar através de e-mail (acionado manualmente) para o autor. Quando algum
erro ocorrer será exibida a mensagem pertinente ao erro. No Aba Ferramentas, Painel
Enviar Erros está habilitada, para visualizar os erros ocorridos e as data, clique na
opção, para exibir a janela Enviar Erros do Programa (Figura 16).
Os erros submetidos ajudarão a corrigi-los de forma que nas próximas versões estes
não mais ocorram.
É necessária uma conexão com a Internet e desbloqueio do software, caso exista
firewall. O programa envia para o seguinte endereço [email protected] e para o e-mail
informado nas configurações ou na tela.
Figura 26. Formulário de envio de erros do programa.
25 Feedback
Página
28
O programa conta com a nova ferramenta, que permitirá a correção de possíveis
erros, não exibidos ou receber sugestões para melhorias do software. A janela (Figura 27)
ainda permite enviar um arquivo anexo, no formato imagem: jpg, gif, png. E formato texto:
doc, docx, rtf, pdf, nestes últimos formatos é possível além de listar textualmente o usuário
pode acrescer várias imagens.
O usuário deve selecionar o assunto (Figura 28), para melhor ser atendido e ter
uma resposta mais precisa.
Figura 27. Tela de envio de Feedback para o desenvolvedor do programa DivEs.
Figura 28. Campo assunto com os textos disponíveis.
26 Atualização do Software
Página
29
O software recebeu uma ferramenta de atualização (Figura 29) o que permite que
periodicamente o usuário verifique se há nova versão, nessa versão inicial (3.0), a
ferramenta terá seu funcionamento ativado manualmente, mas em versões futuras a
verificação será automática.
A cada nova versão liberada para download o usuário poderá receber a versão mais
atualizada de forma simples, sem a necessidade de ter que acessar o site do programa.
Caso a versão, menor, por exemplo, 3.0.6.450 (zero é menor versão) seja mantida
um novo registro não será necessário, mas caso a versão maior, neste caso, 3 ou a menor
for alterada, um novo registro é necessário.
Figura 29. Ferramenta interna de atualização do software.
27 Auditoria
O software conta com uma ferramenta de auditoria dos dados, que pode ser
acessada através da Aba Ferramentas, Painel Auditoria (Figura 30), basta ter um arquivo
aberto e selecionar a ferramenta.
Página
A ferramenta de auditoria permite uma análise dos dados, apontando possíveis
inconsistências e assinalando as espécies que estão sem valores ou com valores não
numéricos (Figura 31) ou simplesmente apontando inconsistências nos dados sem
especificar qual(ais) espécie(s) está(ão) com dado(s) problemático(s) (Figura 32). Neste
ultimo caso o aviso (Figura 31) será exibida toda vez que uma análise tentar ser feita ou
mesmo quando se tentar gerar um gráfico, com software.
O principal objetivo desta ferramenta é minimizar erro gerados, com a execução de
cálculo em arquivos inconsistentes gerados pelo usuário e minimizando os avisos de bugs
(falso positivo), que tem ocorrido, devido a má inserção de dados pelo usuário.
30
Figura 30. Painel de Ferramentas, com o painel de Auditoria.
Figura 31. Janela de auditoria dos dados de um arquivo gerado.
Página
31
Figura 32. Ferramenta de auditoria rápida, que permite avaliar o conteúdo da grade,
prevenindo erros de cálculos e no programa.
28 Referências
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Ecologia Aplicada ao Manejo e Conservação de Recursos Naturais – PGECOL.
Universidade Federal de Juiz de Fora – UFJF. Juiz de Fora, MG, 13p.
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Ecology. WCB Mc-Graw-Hill, 4th ed. 273p.
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atlantic. Science, 163(3862): 72-75.
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DivEs - Diversidade de Espécies v3.0
Copyright© 2004-2015, W.C. Rodrigues
Página
33
Atualizado em: 1 de junho de 2015

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