Научное направление кафедры «Изучение биокомпонентов экосистем в условиях антропогенной трансформации естественных природных ландшафтов Среднего Поволжья».   Научный потенциал кафедры позволяет проводить научные исследования по различным аспектам экологии растений и животных, влиянию на них различных факторов среды, по проблемам биоразнообразия Татарстана, по оценке экологического состояния экосистем, вести мониторинг окружающей среды в регионе.

На кафедре с первых дней основания функционируют две проблемные группы, в рамках которых организована научно-исследовательская работа сотрудников, аспирантов, соискателей, студентов и магистров.

Первое направление - адаптации животных к условиям трансформированной среды обитания. Выявление закономерностей формирования фаунистических комплексов, реакций отдельных видов на антропогенные воздействия являются приоритетными в современной экологии.

На кафедре биоэкологии под руководством доктора биологических наук, профессора Рахимова И.И. сформировалась научная школа «Экосистемы в условиях антропогенной трансформации природных ландшафтов». В этом направлении успешно работают к.б.н., доцент Аринина А.В., ст.преподаватель Басыйров А.М., асс. Леонова Т.Ш.

Доцент, к.б.н. Сайфуллин Р.Р. активно проводит исследования по инвентаризации водных биоресурсов РТ, в т.ч. исследования ихтиофауны водоемов Среднего Поволжья, при этом изучается не только биоразнообразие ихтиоценозов, но и популяционные характеристики отдельных видов рыб, эффективность размножения и др.

К.б.н., доцент Ильясова А.Р. успешно занимается изучением беспозвоночных животных в условиях естественных и антропогенных ландшафтов РТ. Научно-исследовательская работа направлена на изучение биоразнообразия наземных и водных беспозвоночных животных, распространение и экологию различных видов, изучение редких видов в пределах республики Татарстан.

Доцент, к.г.н. Минакова Е.А.ведет исследования по оценке качества вод различных водоемов, степени антропогенной нагрузки на водные экосистемы. Научная работа ведется в сотрудничестве с кафедрой прикладной экологии Института экологии КФУ и институтом озероведения РАН (г.Санкт-Петербург).

Второе направление - популяционная экология редких и уязвимых видов флоры РТ, адаптации растений к условиям трансформированной среды обитания. Популяционная экология растений – одно из современных направлений в теоретической и практической экологии. По результатам исследований доцентом Ибрагимовой К.К.и  к.б.н., доцентом Салаховым Н.В. выявлены возрастные и пространственные структуры ценопопуляций ряда видов растений.

Традиционно ведутся работы по инвентаризации видового состава растений г. Казани. По предварительным результатам изучения флоры г. Казани составлен гербарий, дана оценка рекреационной ценности садово-парковых территорий г.Казани. 

Механизмы адаптаций растительных организмов к различным условиям среды изучает группа ученых под руководством доцента Архиповой Н.С. Работы по экологической физиологии растений касаются проблем устойчивости некоторых видов культурных и дикорастущих растений к факторам внешней среды. Выполняются экспериментальные исследования по изучению влияния загрязнителей на растения.

Доцент Минакова Е.А. является руководителем Центра экологической политики и культуры РТ. Член общественной палаты РТ. В ежегодном республиканском конкурсе, проводимым Кабинетом Министров РТ, деятельность Центра отмечена дипломом в номинации «Лидер общественного экологического движения». Одним из важных видов проделанной работы стало поддержание и ведение сайта Центра экологической политики и культуры в Приволжском Федеральном округе (адрес сайта http://kazan.ecologyandculture.ru). На сайте отображается информация о работе региональных отделений, выставляются фотоматериалы.

Результаты научных исследований кафедры в области биомониторинга ежегодно включаются в научные отчеты АН РТ и Государственный доклад «О состоянии природных ресурсов и охраны окружающей среды в РТ ».

 Сотрудники, аспиранты и студенты кафедры регулярно участвуют в региональных и международных научных конференциях, выступая с докладами по материалам своих исследований. Ежегодно десятки публикаций отражают основные научные достижения кафедры биоэкологии. В 2011 году за достигнутые результаты кафедра удостоена дипломом Российской академии естествознания «Золотая кафедра России» в номинации «Золотой фонд отечественной науки».

          С 2005 года на кафедре успешно работает аспирантура по специальности 03.02.08 - «экология», защищены 11 кандидатских и две докторские диссертации.  Ведется прием в магистратуру по направлению «биоэкологическое образование» и «биоэкология и охрана природы». 

С 2016 возобновился прием в магистратуру по направлению "Биоэкология и охрана природы". Что является важным этапом в подготовке высококвалифицированных специалисотв в области теоретической и практической экологии. 

В 2019 г. осуществлен прием в магистратуру по направлению "Биология", профиль "Биоэкология и заповедное дело".

В последние годы кафедра активно сотрудничает и проводит совместные исследования с 

1. Институт микробиологии и эпидемиологии по пыльцевому мониторингу.

2. Институт проблем экологии и недропользования.

3. Всероссийский НИИ Лекарственных и ароматических растений.

4. Татарское отделение ГосНИОРХ.

5. Казанский государственный медицинский университет.