20世纪50年代初，国务院发出了开发热带地区资源，发展中国橡胶事业的号召。曲仲湘立刻着手组织这方面的调查研究工作。1952年至1954年，他率队到海南岛，进行了橡胶宜林地的调查研究工作。写出了“海南岛五指山、吊罗山调查报告”，“海南岛西部和西南部植物调查报告”等有价值的研究论文。此后，他又参加了云南西双版纳橡胶宜林地的选择和扩大栽培调查研究工作，为发展中国的橡胶事业作出了贡献。他参加的科研项目：“橡胶树在北纬18°～24°大面积种植技术”，获国家发明一等奖。

 　　1956年，高教部调他到云南大学后，为使生态学研究与社会主义建设的需要紧密地联系起来，使云南得天独厚的自然优势，转化为经济优势，结合热区的开发利用，他首先着手组织了云南植被和自然保护区调查研究工作。1956年，他组织了第一个综合性的丽江玉龙山地貌和植被调查，并出版了《玉龙山专号》。此专集至今仍然是一份很有价值的资料。1958年，他担任中苏合作在西双版纳的中国科学院云南热带森林生物地理群落定位研究站站长。此期间，他创议和设计的科研项目“人工多层多种经济植物群落实验研究”，由中国科学院西双版纳热带植物研究所承担栽培试验，经20年的引种栽培，“胶茶群落”试验获得成功，收到了经济和环境改善的双重效益，曾由北京农业电影公司拍成科学纪录片，向海南岛和亚太地区推广。此外，还先后发表了“对云南植被的一点粗浅概念”、“植物群落学定位研究的展望”、“中国南方森林中缠绕藤本植物初步观察”等论文。曾作为中国科学家代表，两次参加了国际学术交流会议。一次为1956 年在印度召开的国际森林林学会议，讨论的主题是：热带地区植物资源的开发与利用；另一次为1981年在澳大利亚悉尼举行的第13届国际植物学会议。他写的英文稿论文“云南植被概况”及实物图片引起了国际同行的极大兴趣。回国后又写出了关于植物群落学部分的总结报告。

 　　在组织开展云南植被调查研究的同时，他还组织领导了云南自然保护区的调查研究，主持发表了《云南热带亚热带自然保护区调查专号》，提出了五种类型的自然保护区及建立自然保护区的指导原则，推动了中国自然保护区的建设与发展。

 　　20世纪70年代初，由于环境污染逐步加重，他开始把研究的重点转到环境保护方面。他率先提出了“必须开展环境保护和环境科学的研究工作，倡导建立“环境科学”，注意污染治理，保护人类生存环境，先后发表了许多论文和讲话。如：“环境保护与污染生态学”、“环境保护的重大意义”、“生态平衡概况”、“环境科学的展望”、“谈谈环境保护和环境污染问题”、“昆明地区工矿环境污染调查总结报告”等。得到了国家的重视，成为政府及有关部门治理污染、保护环境的科学依据。1979年10月，他被聘为中华人民共和国国家科学技术委员会环境保护专业组成员。为此，他倍受鼓舞，工作愈加勤奋。这时，他已届74岁高龄，身体日益衰老，行动日渐迟缓，特别是患有老年性耳聋，使他越来越听不清外界的声音。但是，几十年来的学术生涯形成的追求，使他仍孜孜不倦地在科学的道路上攀登。每天，人们可以看到一位老人独自穿过车水马龙的公路，默默地走向他工作的研究所，甚至星期天也不例外。有一次他跌倒了，过路的行人将他扶回家，没过几天，他又像往常一样，走在通往研究所的路上。

 　　1981年他根据中央对农村改革的指示，结合中国农村实际，在中国首次提出建立“生态农场”、“生态农业”的科学观点，强调了在中国农村建立各种类型的生态农场，是改造落后农业的必经之路，是农业发展的方向。其代表作为：《关于建立生态农场的设想》。该《设想》得到了当时农业部部长何康的肯定，并指出：“生态农业是走具有中国特色的社会主义农业的必由之路”。中国农村研究中心还召开专门会议研究实施。1982年，在题为“利用生态学原理，促进农村生产”的亚太地区国际会议上，他宣读了这篇论文，会议将生态农场列为讨论主题之一，菲律宾的《PESAM》杂志刊登了此文。

 　　生态农场的理论和实践，推动了中国农业的蓬勃发展。在他的参与指导下，安徽省颖上县小张庄进行了生态农场建设，收到了良好的效果。现在，全国各地已建立了一些生态农场。

 　　1984年，在北京召开的全国生态经济学学术会议上，他提交了“生态经济学的兴起”论文。这是他把自然科学与社会科学结合，把生态学原理与经济学规律结合的很好的尝试，受到了国内同行的重视和肯定。说明了生态学与经济学相结合的优越性和深远意义，同时也深刻地表明：生态学是建设社会主义的一门重要的基础科学。

 　　半个多世纪以来，他孜孜不倦地工作，撰写论文80余篇。直到晚年还笔耕不止，潜心著述。1990年，中国环境科学出版社出版了他的论文集。从他的论著中，可以看到两个突出的特点：第一，努力把学术观点牢固地建立在辩证唯物主义的哲学基础之上。他在论文中反复提到他的学术思想的哲学基础，不止一次地援引马克思、恩格斯关于“属人的自然”、“人化了的自然界”的著名论断，批判“自然的自然”观，树立“社会的自然”观；更加自觉地把专业学科对自然的认识，运用到改造自然和为社会、为人类谋幸福的行动中去。第二，站在学科发展新的高度，把握学科的全局，不断地探索和掌握生态学科研究的方向。他的论文，几乎涉及到生态学科的各个分支，直至跨越自然科学的界限，涉足社会科学的领域。牢固的哲学基础及明确的研究方向，使他始终能站在学科发展的最前列。