Aufgrund der zunehmenden Bedeutung von Simulationsmodellen für das Ökosystemmanagement stellt sich die Frage nach deren Eignung für den praktischen Einsatz. Zur Bestimmung der Tauglichkeit eines Modells für die Prognose realer Prozesse dient gemeinhin die Modellvalidierung.
Ein wesentlicher Bestandteil aller Ökosysteme der Erde sind Pflanzenpopulationen. Aus der Vielzahl quantitativer Modelle für Pflanzengemeinschaften wurden vier grundlegende Ansätze ausgewählt, um an ihnen ein Validierungskonzept zu entwickeln und anzuwenden. Es handelte sich um das Ertragsmodell (de Wit 1960), das Konkurrenzmodell (Volterra 1926), das Matrixmodell (Balzter 1998) und das Ressourcenmodell (Tilman 1990). Daran anschließend erfolgten Messungen an Pflanzengemeinschaften verschiedener Zusammensetzung und Umweltkomplexität: im Freiland, im Gewächshaus und in der Klimakammer. Anhand dieser Meßreihen wurden die Modelle vergleichend validiert.
Das Validierungskonzept bestand aus sechs Stufen mit steigender Anforderung an das Skalenniveau. Auf der letzten Stufe wurde eine Aussage über den möglichen Einsatzbereich des Modells getroffen, welche die Ergebnisse der vorhergehenden Validierungsstufen berücksichtigte. Diese Stufung stellte sicher, daß eine minimale Aussage zur Modellvalidität selbst dann erfolgen konnte, falls eine Validierung über die Stufe eins hinaus nicht möglich war. Von den verwendeten Validitätsmaßen erwiesen sich die visuellen Bonituren (Punkt- und Kurvenkongruenz) sowie der Mittlere Absolute Fehler (MAE) als besonders verläßliche Indikatoren der Modellvalidität. Aus diesem Grund bildeten sie die Entscheidungsgrundlage für die Reihung der getesteten Modelle entsprechend ihrer Validität. Es zeigte sich dabei, daß die vergleichende Modellvalidierung, je nach den verwendeten Maßzahlen zu unterschiedlichen Resultaten gelangte. Darüber hinaus ließ die Modellvalidität mit steigender Umweltkomplexität nach. Letztlich wurde ein multivariater Ansatz zur Modellreihung verwendet, welcher Punktkongruenz, Kurvenkongruenz und MAE beachtete. Danach war das Ressourcenmodell geringfügig besser als das Konkurrenzmodell, gefolgt vom Matrixmodell und schließlich dem Ertragsmodell.
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