В области исторической экологии основное внимание уделялось выявлению закономерностей вековой динамики современных экосистем Северного полушария в голоцене. Для этого за последние годы была изучена вековая динамика прибрежных рецентных экосистем Берингова моря, включая побережье Чукотки, Камчатки, Командорских и Алеутских островов, лесные экосистемы нечерноземной зоны Европейской части России (Московская, Тверская, и Вологодская области), а также Северного Кавказа, аридные экосистемы Монголии, юга Европейской части России и пустыни Негев (Израиль), высокогорные экосистемы Эфиопии.
Выяснилось, что в зависимости от региональных особенностей направленность и движущие силы динамики экосистем различаются. Так, в прибрежной зоне Берингова моря динамика экосистем определялась изменениями факторов абиотической среды – летними температурами, количеством осадков в теплое и холодное время года, ледовитостью моря, преобладающими ветрами, уровнем океана, перестройкой подводного склона, динамикой береговой линии и т.д. Благодаря вечной мерзлоте и продолжительному существованию культуры морзверобоев, археологические памятники Чукотки предоставляют уникальную летопись данных для изучения динамики экосистем севера Берингова моря в голоцене. Накопленный за многие годы исследований остеологический материал позволяет проводить масштабные исследования динамики отдельных промысловых видов за сотни лет. Обретающий популярность метод анализа стабильных изотопов углерода и азота позволил также изучать динамику питания этих видов во времени. Сравнение значимых изменений в питании животных с климатическими и антропогенными событиями за сотни и тысячи лет позволяет оценивать и изучать долговременную динамику морских экосистем.
В аридных районах Монголии определяющими факторами в динамике экосистем являются деградация мерзлоты, делювиальные и эоловые процессы, а также такие климатические показатели, как температура и количество осадков, а в последнее тысячелетие – пастбищная нагрузка. В пустыне Негев определяющими факторами являются количество и характер атмосферных осадков и пастбищная нагрузка. При снятии антропогенной нагрузки восстановление растительности отмечается даже при усилении аридности климата. В лесной зоне Северного Кавказа и Европейской части России наблюдается несколько иная картина. Определяющим здесь является эндогенное развитие растительности. При этом изменение климата лишь в небольшой степени влияет на эти процессы. Для динамики степных экосистем также свойственен преимущественно эндогенный тип развития, но здесь особое значение приобретают антропогенные факторы, прежде всего скотоводство и земледелие. Их воздействие на современном этапе значительно перекрывает влияние климатических факторов. Для лесных и высокогорных экосистем Эфиопии были отмечены сдвиги растительных поясов как под влиянием климатических изменений, так и антропогенной нагрузки. Влияние этих факторов на разных этапах развития экосистем в голоцене этих территорий были выражены по-разному. В конце плейстоцена и голоцена определяющим фактором были климатические изменения, а именно изменения температуры, а в последнее тысячелетие – антропогенная нагрузка, особенно выпас скота и вырубка лесов.
Оригинальность полученных результатов обеспечивается в большой мере за счет методического приема, включающего комплексное изучение отложений различного генезиса, таких как торфяники, долговременные убежища млекопитающих и птиц, зоогенные отложения в пещерах и нишах, аллювиальные, морские и озерные донные отложения, археологические памятники, погребенные почвы и многие другие объекты. Эти объекты изучались целым комплексом методов: радиоуглеродным, палеозоологическим (включающим определение остатков позвоночных и беспозвоночных животных), оологическим, дендроклиматохронологическим, ботаническим (подразумевающим обычно определение макроостатков растений), фитолитным, диатомовым, спорово-пыльцевым, гельминтологическим, методом стабильных изотопов и целым рядом других.