1.森林地上地下生物多样性与生态系统功能

　　研究不同环境条件下森林生态系统地上和地下生物多样性的时空格局，从多尺度、多维度和多营养级角度揭示森林物种共存和生物多样性形成与维持机制；研究生物属性（重要功能性状、生理过程等）和外界环境对森林生态系统的影响规律，阐明森林生产力等生态系统功能形成和稳定维持的生态学过程和机理，并揭示其对环境变化的响应和适应机制；研究森林生态系统多重功能间的权衡/协同关系，从生物－环境互馈和物种间相互关系等角度揭示各权衡／协同关系对生态系统功能的影响，为森林生态系统多重功能的维持和提升提供科学依据。

　　2.森林与土壤物质循环及控制机制

　　研究森林生态系统碳、氮、磷和水的耦合循环特征及其生物和非生物控制机理；揭示全球变化（升温、氮沉降）和干扰（自然干扰、人为干扰）等环境变化对碳、氮、磷和水的耦合循环和森林生态系统服务功能（生产、生态功能）的影响；明确森林生态系统植物和土壤的关键物质循环过程及其调控机制，为评价和预测森林生态系统生产和生态功能的维持和提升提供理论基础。

　　3.森林生态系统恢复与提质增效

　　精准量化森林生态系统多尺度、多维结构；明确多维精细结构调控对森林生态系统更新演替过程的驱动机制；明确多尺度结构与森林生态系统生产、生态功能的关系；剖析森林生态系统功能退化的生物-非生物-结构耦合机制；综合评估和预测结构调控和全球变化背景下森林生态系统功能的现状和变化趋势；探讨森林生态系统响应和适应全球变化的格局与机理；研发与集成退化森林生态系统结构优化、功能恢复和提升的管理技术体系，提出北方区域森林生态系统提质增效和可持续发展的对策方案，为推动实施国家重大林业生态工程、提升森林碳汇功能、应对气候变化等国家战略提供科技支撑。