东北地理与农业生态研究所生态学研究立足寒地生态系统的特殊性与脆弱性，构建了"理论创新-过程解析-模型构建-应用转化"四位一体的科研体系。在生态系统碳循环领域，团队创新性提出"寒地土壤-植被-大气耦合模型"，通过NDVI时序遥感反演与地面通量观测数据融合，揭示了东北红松林冬季土壤呼吸的"滞后效应"机制，相关成果被纳入《东北黑土地保护工程生态监测技术规范》。在生物多样性保护方向，建立了我国首个寒地湿地生物完整性评价体系，运用无人机多光谱成像技术实现了丹顶鹤栖息地动态监测，开发的"湿地生态安全预警系统"已应用于三江平原国家级自然保护区。针对农业生态问题，研发的"秸秆覆盖-深松结合"技术使黑土有机质年提升0.3g/kg，相关技术包在辽吉黑三省累计推广超过5000万亩。研究团队主持的"东北亚森林生态系统服务评估"项目创新性地将气候-水文-碳汇协同模型引入区域生态安全评价，构建的"生态系统服务空间图谱"被联合国粮农组织列为典型案例。在学科交叉方面，与中科院计算所联合开发的"寒地生态数字孪生平台"，成功实现了松嫩平原生态系统多尺度模拟，其耦合模型在2023年国际生态建模大会获得最佳应用奖。当前研究聚焦"双碳"目标下的寒地生态系统韧性提升，重点攻关冻融循环对碳封存的影响机制，以及极端气候事件下的湿地生态响应阈值，相关成果已形成3项国家发明专利和2部行业标准，为我国北方生态屏障建设提供了重要理论支撑。