系统开展土壤碳固定过程及驱动机理、土壤有机质分子组学、土壤质量演变过程与评价等理论研究，推动农田土壤有机碳调控与提升技术集成，阻控耕地土壤质量面临的风险。以往取得的学术贡献包括：

（1）探究了植物残体碳向土壤有机碳的转化过程及其稳定机制；

（2）探讨了植物残体输入后的矿化动态及其激发效应；

（3）分析了不同类型植物残体的供氮能力及有效性；

（4）评估了黑土区土壤变硬程度和时空格局。