熵 (生态学)

✍ dations ◷ 2025-04-26 13:54:23 #生态学

熵在生态学中是表示生物多样性的指标。

假定一个个体无限的总体内,存在n种动植物 ( A 1 , A 2 {\displaystyle (A_{1},A_{2}} A j {\displaystyle A_{j}} A n ) {\displaystyle A_{n})} ,每一个个体动植物属于 A j {\displaystyle A_{j}} 的概率为 p j {\displaystyle p_{j}} ,因此

如果每一种中有q个个体,总共有 q 1 + q 2 + {\displaystyle q_{1}+q_{2}+} …. q j + {\displaystyle q_{j}+} q n {\displaystyle q_{n}} 个个体。n可以设为常数C。

每一种内的平均多样性(即如雄、雌、大、小等)为

(因为 q j = q p I ) {\displaystyle q_{j}=qp_{I})}

所以种的多样性等于所有个体减去种内多样性为种的多样性:

和信息熵的公式是一样的。只不过信息熵用的是以2为底的对数,单位是比特,如果用以十为底的对数,单位是贝尔;生物多样性用的是以十为底的对数;热力学熵用的是以e为底的自然对数,为的是将常数C化为玻尔兹曼常数,即气体常数和阿伏伽德罗常数的比。

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