Многолетние исследования динамики лесных экосистем в разных ландшафтно-геоморфологических условиях показали их пространственную неоднородность, господство лесов, находящихся на разных стадиях восстановления. Отмечена тесная связь с почвообразованием в восстановительных циклах лесной экосистемы: деградация почв в фазу климаксного хвойного древостоя и восстановление в фазу производных лиственных лесов. Отмечено, что продолжительность сукцессии является основным фактором устойчивости лесных экосистем. Время восстановления определяется условиями эдафотопа, биологическими особенностями лесообразующей породы и варьирует от 150 до 600 лет, что превышает длительность региональных (вековых и внутривековых) климатических циклов. В то же время сложное строение гумусового профиля почв свидетельствует об изменении ландшафтных условий, связанных с глобальными изменениями климата в тысячелетних циклах. антропогенные трансформации выводят экосистему из равновесия. что существенно затягивает ее восстановление или делает его недостижимым.

В монографии обобщены данные о накоплении и морфофизиологических особенностях древесных растений в условиях загрязнения окружающей среды металлами. Показана роль древесных растений в биоконсервации и ограничении распространения элементов при разработке месторождений полезных ископаемых, их переработке и складировании отходов горнодобывающей промышленности. Дана характеристика устойчивости и адаптационного потенциала основных древесных растений - лесообразователей Южного Урала и сопредельных территорий.