Исследованы агроэкосистемы (агроландшафты) Северного Казахстана: южные черноземы (НПЦЗХ им. А.И. Бараева, Акмолинская область), обыкновенные черноземы (Карабалыкская сельскохозяйственная опытная станция, Костанайская область), каштановые почвы (АО Акмола-Феникс, Акмолинская область). Проведены исследования в длительных стационарных полевых опытах. Впервые использованы принципиально новые методы оценки агроэкосистем и мониторинг пространственной изменчивости почвенного углерода в зависимости от методов использования сельскохозяйственных земель для устойчивого ведения земледелия и адаптации к возможным изменениям климата. Такой метод земледелия является основой для обоснования и практического применения системы почвозащитного (консервирующего) земледелия, сохраняет и повышает плодородие почв, снижает финансовые затраты на единицу площади.