1953年，著名森林气象学家王正非教授在中国科学院哈尔滨林业研究所筹备期间，组建了森林气象组。1954年，林业土壤研究所成立，森林气象组遂迁来沈阳, 1959年森林气象组由林业研究室独立出来，成立森林气象研究室。1987年，林业土壤研究所改名为沈阳应用生态研究所，森林气象室更名为生态气候组。

建组至今，学科组始终以生态气候学和生态水文学为主要研究方向，以森林和复合林业为研究对象，研究气候、水文对森林结构与功能的影响以及森林结构与功能对气候与水文过程的反馈。学科组拥有我国第一座水文模拟实验室（位于长白山站）、人工气候室（位于长白山站）、长白山碳通量观测塔群（吉林4个、辽宁2个）、森林通量组分观测平台和森林坡面径流场以及东北亚区域生态环境模拟与大数据分析平台。

建组至今，学科组在森林雷击火灾和森林火灾预报法、林带阻力和区域性防风效应评价模型及最优林带结构和林网格局、海防林的防海煞效应及最佳林带结构、森林光分布模型和小气候效应、生物种群动力学模型（崔－Lawson模型）、林冠分配降雨理论模型和坡地壤中流贮水泄流模型以及森林流域产汇流模型、植被变化和非对称采伐调控森林流域水量平衡和洪水过程、气候变化和森林碳水交换等方面研究取得了丰硕的成果，创立并发展了《农田防护林学》、《营养动力学》、《生态动力学》和《生态控制原理》，为生态系统服务功能的提高和生态环境的改善、防灾减灾和区域可持续发展提供了强有力的科学支撑。

学科组固定人员8名，其中研究员4名，助理研究员1人，特聘研究助理3人；流动人员10名，博士研究生6人，硕士研究生4人。