應用研究:曾主持國家863計劃項目“中國生態脆弱區人工林主要病蟲害生態防治技術及產品研究”，針對中國生態脆弱區人工林主要病蟲害和幹旱半幹旱地區寄主主導型病害，開展基於生物信息和化學生態學的病蟲害防治技術與產品、基於根際微生態環境耦合優化的病蟲害防治技術與產品、基於森林生物多樣性結構優化的病蟲害防治技術與模式研究，開發中國幹旱半幹旱地區持續控制寄主主導型病害的產品——楊樹抗病保健劑，並獲得發明專利；曾主持“十五”攻關項目“重大森林病蟲害檢疫監測預警技術研究”，主要研究松材線蟲病檢疫早期診斷技術、松材線蟲病和紅脂大小蠹風險分析與模式識別、松墨天牛空間遙感監測技術；作為子項目負責人，曾參與“十五”重點項目“重大森林病蟲害生態防治技術研究”，針對潰瘍病、腐皮病等寄主主導型病害，利用樹木個體或群體的抗逆性差異，研究不同森林經營措施的病害防治效果，研究和改善根際微生物區系和微生態環境，提高樹木的抗逆性和抗病性。作為子項目負責人，參與了十五攻關項目“森林病蟲害環境協調型農藥及其空中噴灑技術研究”，研究了印楝、瑞香狼毒等植物的殺蟲譜和殺蟲效率，開展了基於細胞懸浮培養技術的植物源農藥人工生產研究；主持引進國際先進農業科技948項目“森林病蟲害防治新技術——阿拉莫生產技術及應用技術引進”，引進並改進美國阿拉莫鎖壓樹幹微量註射器，獲得專利，現開始在國內小批量生產，進行防治實驗；曾主持科技部重點科技項目“松材線蟲病早期監測與綜合防治技術研究”，研究松墨天牛引誘劑監測與防治技術，黃山風景區松材線蟲病風險評估；先後主持國家林業局應急項目“城市綠化樹腐病有效持續控制技術研究”和科技部專項基金項目“楊樹潰瘍病及腐爛病防治技術研究”。
近年來，張研究員在國內外刊物上發表論文數十篇，其中2005年“樹木潰瘍病原真菌類群ⅱ的分子遺傳多樣性研究”被評為第三屆中國科協優秀學術論文。他出版了兩本專著:《森林病理學研究的生態數學方法》。中國林業出版社。1999，中國重大森林生物災害。中國林業出版社。2003.擔任《林業科學》、《林業科研》、《中國森林病蟲害》、《植物檢疫》等雜誌編委；1999獲得第四屆“劉教授獎勵基金”；1998入選原林業部跨世紀學術技術帶頭人；2004年被人事部等七部委評選為新世紀百千萬人才工程第壹批國家級人選。2007年獲得國務院特殊津貼。