主要从事树木年轮高分辨(年内)稳定同位素记录和树木径向生长的控制机制和模型模拟研究。基于过程模型方法探究控制树木年轮代用指标（稳定同位素分馏和径向生长）的环境和生理生态因素及其过程，为利用树轮代用指标重建气候环境变化和植被模型改进提供理论支撑。在国内外已发表学术论著50余篇，其中SCI期刊收录40余篇（第一和通讯作者论文13篇）。取得的创新性成果有：

①首次在国内建立了树轮年内高分辨率稳定同位素分析样品处理方法，为揭示树轮同位素记录的季节性气候信息和稳定同位素分馏机理提供了新的研究思路。采用该方法与稳定氧同位素（δ18O）分馏模型结合，发现西南季风影响区树轮年内δ18O变化可记录季风期降水的δ18O变化，给出了国内树轮稳定同位素研究的新方向，成果发表于地学顶级期刊《Earth and Planetary Science Letters》；

②创新性地耦合树木年轮宽度过程模型（VS_Lite）和树轮δ18O机理模型，并将之应用到年内-早晚材-年分辨率的树轮δ18O记录综合模拟研究，阐明了不同分辨率稳定同位素记录的气候信号和驱动因子异同，拓展了树轮稳定同位素记录在全球变化研究中的科学内涵，相关研究成果发表在植物学顶级期刊《New Phytologist》；

③运用树木生长机理模型（VS_Lite）对中国半干旱区及其周边地区33个样点针叶树种径向生长特征及其对气候变化响应机制开展系统研究，开创性的量化了1960-2013年间温度和土壤湿度对于该区域树木生长的相对贡献，并结合气候预警资料，对2014-2100年该区域树木径向生长进行了预测，为中国半干旱区衰退中的森林生态系统以及实现林业可持续科学发展提供了有力的理论支撑。相关研究成果发表在农林科学顶级期刊《Forest Ecology and Management》。

④创新性地耦合树轮宽度过程模型（VS_Lite）和生态记忆效应模型，定量研究了当前和过去气候环境要素对于树轮宽度的影响，并成功应用于中国温带地区。相关研究成果发表在农林科学顶级期刊《Agricultural and Forest Meteorology》。