以我国海南岛尖峰岭热带山地雨林、次生林和人工林为单元，研究其系统的结构、功能和效益；采用小集水区对比、水量平衡、能量平衡等方法，研究了热带山地雨林的林分组成、结构、水分循环、能流、养分循环、碳循环和二氧化碳平衡等；建立了林农复合生态系统多种类型示范区。经长期的定位研究，查清了热带林生物多样性的现状，对山地雨林主要种群结构、组成、生态位特征和最小取样面积、植物分布区类型、种-多度关系进行了研究，提出了生物量-面积曲线的新的取样方法。测定和研究了热带森林的净生产量、群落呼吸量和总生物量，摸清了不同森林类型生物量的变化规律。测定了83种乔灌木各器官的热值，表明热值高低与植物生活型有关。对热带林能量平衡研究表明了热带林对光能利用和潜贮能量指标高；对原始林和次生林凋落物年总量和现存量的测定研究，表明凋落物节律呈双峰型，提出因热带旋影响造成“非正常凋落物”的新概念；热带林生态系统中原始林养分元素的总循环速率为0.69，次生林为0.53，热带原始林群落年净固定CO2量为1.36t/hm2，群落活有机体的C库为234t/hm2，凋落物中为2.99t/hm2，土壤中为104.7t/hm2。对热带山地雨林水文功能的长期测定研究，获得主要水文要素值，多年平均降雨量为2668.3mm，年均径流量为1245mm，年均蒸散量为1423.3mm。

关键技术及创新点：在我国首次揭示了热带林的水分、养分、能流的规律，系统地阐明了热带林生态系统的结构和功能及其持续发展的途径；在大量测试数据的基础上，建立了两个雨林系统N、P、K的动态模式；提出了因热带气旋影响造成“非正常凋落物”的新概念；提出了用“生物量—面积曲线”的新方法确定群落的最小取样面积，并探讨森林生物量和生产力的时空分布特征，丰富和发展了森林生态学理论。