Организован многолетний мониторинг общей первичной продукции, экосистемного дыхания, чистого экосистемного обмена, а также широкого спектра метеорологических величин в южнотаежных экосистемах на юго-западе Валдайской возвышенности (территория Центрально-Лесного государственного природного биосферного заповедника) и в муссонном тропическом лесу южного Вьетнама (заповедник Донг Най) на основе методики турбулентных пульсаций (eddy covariance). На основе многолетних данных выполнена оценка временной и пространственной изменчивости чистой экосистемной продукции. Показано, что южно-таежные экосистемы олиготрофного типа заболачивания (болота и заболоченные леса) в зависимости от гидротермического режима вегетационного периода могут быть как стоком, так и источником диоксида углерода.
Муссонные тропические леса южного Вьетнама по интегральным показателям функционирования ближе к постоянно влажным тропическим лесам, чем к сезонно влажным листопадным и могут характеризоваться более интенсивными потоками тепла, влаги и углерода, чем постоянно влажные леса. Полученные оценки свидетельствует о значимой роли муссонных тропических лесов в глобальном энерго-и массобмене а также в сохранении баланса энергии и вещества между наземными экосистемами и атмосферой в условиях современных климатических изменений.
Разработаны теоретические основания и технология приложения термостатики к оценке параметров биологического разнообразия. Так же разработаны теоретические основания и методы оценки термодинамических параметров ландшафта и биосферы на основе мультиспектральной дистанционной информации (Landsat, MODIS TERRA/AQUA). Количественно оценена ведущая роль лесной растительности в формировании поля температур в локальном, региональном и глобальном масштабе. В локальном масштабе для ландшафтов южной тайги, показано что затраты на испарение и соответственно охлаждающий эффект растительности возрастают по ряду «луга-мелколиственные-смешанные-хвойные», то есть по сукцессионному ряду, а производство биологической продукции и тепловой поток – наоборот. Для регионального масштаба (Русская равнина) показан высокий вклад в регулировании теплового потока (температуры) и осадков лесной растительностью. На глобальном уровне показана ведущая роль лесной растительности: тропической - в формировании общей циркуляции атмосферы, бореальной – в усилении влагообмена между континентальными областями и береговыми (биотический насос).