應用數理統計方法求得表示生物群落的種類和個體數量的數值，用以評價環境品質。
20世紀50年代，為瞭進行環境品質的生物學評價，開始研究生物群落，並運用資訊理論的多樣性指數進行分析。多樣性是群落的主要特徵。在清潔的條件下，生物的種類多，個體數相對穩定。水體、大氣和土壤受到污染或其他危害時，不同種生物對新因素的敏感性和耐受能力是不同的，敏感的種類在不利的條件下衰亡，抗性強的種類在新的條件下大量發展，群落發生演替。這種群落演替的的現象，可用多樣性指數表示，以便應用簡單的指數值來評價環境質量。
1951年，R.馬格利夫提出多樣性指數公式:
，式中
d為多樣性指數；
S為生物的種類數；
N 為群落的個體總數。有人認為這種公式隻考慮種數和個體數的關系，沒有考慮個體在各種類間的分配情況，容易掩蓋不同群落的種類和個體的差異，並容易受計數樣品大小的影響，因此，又提出各種各樣的計算公式。如：
香農-韋弗指數(1963)
式中的d、S、N 含義與馬格利夫指數公式相同；ni為i種的個體數。
70年代初中國開始研究薊運河、渾河、長江、湘江、官廳水庫、鴨兒湖等水體中底棲動物d值與污染的關系。
運用多樣性指數評價環境質量，是生物學評價在理論上和方法上的新發展。但是選擇何種計算公式，如何把d值控制在一定的范圍內，都涉及應用效果。
目前，采用底棲大型無脊椎動物的d值來評價有機物污染狀況比較成功。有人認為影響多樣性指數變化的因素是多方面的，僅以一次的d值評價污染是不可靠的。此外，多樣性指數要與均勻度結合運用，要熟悉優勢種的個體生態學，並要與化學評價結合應用。
參考書目
J. L. Wilhm， Comparision of Some Diversity Indices applied to Populations of Benthic Macroinvertebrates in a Stream Receiving Organic Wastes， Journal Water Pollution Control Fed.39(10)，1673～1683，1967.