赵秀海的主要研究领域为森林生态系统管理:针对不同经营措施下的森林建立长期大面积动态监测样地,研究森林更新动态、林木生长、
生物多样性动态、养分循环、树木生理生态等,已建立大样地,干扰生态学:研究森林对人为干扰(木质资源和非木质资源收获及过程)和自然干扰(如火灾、风灾、病虫害、极端气候等)的响应;群落生态学:基于大面积固定样地对中国典型森林植被进行定位动态监测。研究群落动态、群落物种共存、生物多样性动态、
种群分布格局、功能形状、土壤碳、氮循环、树木生理生态、
光生态效应等;已建立
东北地区阔叶红松林样带、中部
油松样带、西部云
冷杉属样带,样地面积合计220 ha;树木年轮生态学:利用树木年轮学研究气候变化、火干扰、病虫害等动态变化,实施预报预测。与
加拿大魁北克大学合作进行长白山森林植被垂直分布与加拿大魁北克森林植被纬向分布的比较研究。
国家“十一五”科技支撑专题:
东北地区天然林采伐更新技术研究与示范:2006-2010:130万元;
②
阔叶红松林主要树种倒木研究,批准号:29770609,经费11万元,1998-2000;
国家林业局“948”项目:基于生态系统管理的
美国森林经营技术及模拟软件引进,60万元:2004——2007。