研究方向一：自然地理格局与过程

长白山区气候变化、地貌过程及植被演替进程都受到火山活动的干扰，使得长白山区山地系统在北半球温带山地系统中具有特殊的地位和研究价值。长白山区火山地貌广泛发育，决定了该区土壤侵蚀等典型地表过程。长白山火山千年大喷发直接破坏了山体植被垂直带，进而影响了植被的分布格局。此外，由火山锥体发源的图们江、鸭绿江是东北亚地区重要的国际河流，水资源动态维系着生态系统平衡。本方向以长白山区典型自然地理格局与过程机制为核心科学问题。

以气候对环境的总体控制作用为切入点，基于古气候到现代气候的时间尺度，利用长白山区泥炭、树轮、石笋等载体保存长时间序列环境信息，反演历史气候环境关系，分析区域气候-植被格局与演化过程。围绕长白山区突出的火山地貌与地表侵蚀问题，以野外监测与模型模拟技术相结合，开展火山区地貌过程与环境效应的分析，进行长白山区山地灾害及坡耕地土壤侵蚀调查，分析地质灾害、水土流失等引起的环境效应。对气候和地貌综合作用下的国际河流水资源进行水环境和水生态分析，开展流域水环境健康调查、水生态过程与水生态安全分析。

研究方向二：全球变化与区域响应

气候变化及人类活动是改变长白山生态系统结构和功能的主要营力。在局地乃至区域尺度上，长白山区森林、湿地、苔原等典型生态系统发生显著变化，根据最新研究结果显示，东北地区气候进入暖干化阶段，且长白山区森林管理政策由择伐转为全面禁伐，森林结构和生产力将在气候变化影响下发生进一步显著变化。此外，沼泽湿地的萎缩现象明显，高山林线上移，苔原退化。本方向以全球变化背景下长白山区典型生态系统响应机制为核心科学问题。

通过整合地上、地下生物过程及其联动机制，从分子到生态系统尺度研究各典型生态系统中碳、氮、水等物质的多介质、多界面生物地球化学循环过程，揭示生物和非生物驱动机制；系统研究森林、湿地、苔原等生态系统重要生物类群生物多样性变化规律与格局、水文调节功能、碳源汇等关键生态系统服务功能的响应机制。分析生态系统变化机制与生态系统结构和服务功能的联系，量化气候变化和人类活动干扰在长白山人地系统演化过程中的相对贡献，以提升长白山人地系统对全球变化的适应能力。

研究方向三：生态安全与绿色发展

人地系统正面临着全球变化带来的各种生态风险，评估其响应能力、可持续能力是制定绿色发展适应对策的先决条件。随着经济社会发展和人口变动，长白山区人地系统演化呈现较强的突变性和跳跃性。区域生态气候、土地利用/土地覆被变化等演变过程与社会经济发展问题不断交织，长白山区生态安全建设影响着区域绿色发展。本方向以生态安全与绿色转型发展为核心科学问题。

以空间信息技术为支撑，实现长白山区资源环境数据和人文经济数据的加工与集成，着力开发众源数据收集接口，创建长白山国际地缘区大数据平台；通过分析资源环境现状与承载力，进行国家战略下的生态安全分析及区域绿色发展情景模拟，定量评价长白山人地系统在全球气候变化过程中的敏感性和脆弱性，判别其在自然胁迫下的累积生态效应，应对环境变化、自然灾害的响应能力。根据人口资源环境相统一、社会经济环境效益相均衡的原则，围绕保护区建设、地缘合作与竞争、社会发展与民生问题、旅游空间组织与空间规划等问题，为区域绿色发展提供决策支持。