В экологии гамма-разнообразие (γ-разнообразие) - это общее видовое разнообразие в пейзаже. Термин был введен Р. Х. Уиттакером вместе с терминами альфа-разнообразие (α-разнообразие) и бета-разнообразие (β-разнообразие). Идея Уиттакера заключалась в том, что общее видовое разнообразие в ландшафте (γ) определяется двумя разными факторами: средним видовым разнообразием в местах или местообитаниях в более локальном масштабе (α) и дифференциацией между этими средами обитания (β). Согласно этому рассуждению, альфа-разнообразие и бета-разнообразие составляют независимые компоненты гамма-разнообразия:
Интересующие территории или ландшафты могут иметь очень разные размеры в разных ситуациях, и единого мнения нет. были достигнуты в том, какие пространственные масштабы подходят для количественной оценки гамма-разнообразия. Поэтому было предложено, чтобы определение гамма-разнообразия не обязательно было привязано к конкретному пространственному масштабу, но гамма-разнообразие можно измерить для существующего набора данных в любом интересующем масштабе. Если результаты экстраполируются за пределы фактических наблюдений, необходимо учитывать, что видовое разнообразие в наборе данных обычно дает заниженную оценку видового разнообразия на большей территории. Чем меньше доступная выборка по отношению к интересующей области, тем больше видов, которые фактически существуют в этой области, не обнаруживаются в выборке. Степень недооценки можно оценить с помощью кривой вид-площадь.
Исследователи использовали разные способы определения разнообразия, что на практике привело к различным определениям гамма-разнообразия. Часто исследователи используют значения, представленные одним или несколькими индексами разнообразия, такими как видовое богатство, индекс Шеннона или индекс Симпсона. Однако утверждалось, что было бы лучше использовать эффективное количество видов в качестве универсальной меры видового разнообразия. Эта мера позволяет по-разному оценивать редкие и многочисленные виды, как и индексы разнообразия в совокупности, но ее значение интуитивно легче понять. Эффективное количество видов - это количество видов с одинаковой численностью, необходимое для получения такой же средней пропорциональной численности видов, которая наблюдается в интересующем наборе данных (где не все виды могут быть одинаково многочисленными).
Предположим, что разнообразие видов приравнивается к эффективному количеству видов в наборе данных. Затем можно рассчитать гамма-разнообразие, сначала взяв средневзвешенное значение пропорциональной численности видов в наборе данных, а затем взяв обратное значение этого среднего. Уравнение имеет следующий вид:
Знаменатель равен средней пропорциональной численности видов в наборе данных, рассчитанной со взвешенным обобщенным средним с показателем q - 1. В уравнении S - это общее количество видов (видовое богатство) в наборе данных, а пропорциональная численность i-го вида равна .
Большие значения q приводят к меньшему гамма-разнообразию, чем небольшие значения q, потому что увеличение q увеличивает вес, придаваемый тем видам с наибольшей пропорциональной численностью, и, следовательно, для получения этой пропорциональной численности требуется меньше видов с одинаковой численностью.