生态学是研究生物与环境相互作用格局与过程的基础科学，也是具有强大社会服务功能的应用性学科。本学位授权点结合生物多样性与全球环境变化两大核心领域，从满足国家重大需求出发，在原有学科基础与科研优势的基础上，设有五个相关学科方向。通过生态学与进化生物学的融合，转化生态学的强化，已有优势方向上的突破和新方向的培育，在生物多样性保护与保护生物学、生态系统生态学、全球变化生态学、进化生态学和恢复生态学等方面，培养能独立探索当代生态学重大科学问题，开展促进环境可持续性、服务于社会研究与应用的生态学高级专门人才。
全球气候变化、生境破坏以及生物技术产品的广泛应用，使生物多样性的持续利用面临前所未有的挑战。生物多样性与保护生态学方向将运用进化生物学、生物地理学、进化生态学和种群生态学等相关理论与方法，系统研究作物及其野生近缘种、野生鱼类和中药材资源的生物多样性维持和丧失机理。
生态系统生态学方向依托复旦大学长江河口湿地生态系统野外定位研究站，以生态系统结构与功能、湿地生态系统食物网、土壤生态过程、土壤微生物群落与功能为主线展开系统深入的研究，探讨土壤生态过程作为生态系统结构和功能演变先导过程和核心驱动力的机制。
全球变化生态学方向将结合野外定点观测、室内控制实验、尺度转换、数据融合与模型分析等方法与演剧手段，系统地研究湿地生态系统碳循环特征、生物入侵对生态系统结构和功能以及环境变化对生物多样性格局的影响、温室气体排放与生态系统碳/氮循环、全球气候变化与生态系统的相互作用与机制等当代重大生态学问题。
进化生态学方向以植物种群的分化式样、分化机制以及适应性进化过程为主线，探讨青藏高原隆起所导致的地质和气候变化对植物种群遗传结构、适应特性、谱系地理格局以及物种形成过程的影响；运用基因组学、表观遗传组学和代谢组学方法深入探讨植物微观进化和适应性分化的分子机理和遗传机制，研究在不同胁迫条件下植物的生态-发育过程和对环境条件的响应特点和机理。
湿地对维持全球生物多样性起着关键作用，是人类社会可持续发展的重要基础之一。恢复生态学方向将采用物理学、水文学、生态学、生物学等综合方法，系统研究湿地生态系统的维持机制、受损过程及恢复途径，为湿地生态系统的修复提供理论与技术支撑。