Науково-дослідна робота на території Парку проводиться з метою вивчення природних процесів, забезпечення постійного спостереження за змінами екосистем, екологічного прогнозування, розробки наукових основ охорони, відтворення і використання природних ресурсів та особливо цінних об'єктів Парку, відповідно до законів України «Про природно-заповідний фонд України», «Про наукову і науково-технічну діяльність», «Про науково-технічну інформацію», Положення про наукову та науково-технічну діяльність природних і біосферних заповідників та національних природних парків, затвердженого наказом Міністерства екології та природних ресурсів України від 29.10.2015 № 414, зареєстрованого в Міністерстві юстиції України 18.11.2015 за № 1444/27889 та інших вимог законодавства.
Основні напрями наукових досліджень на території Парку визначаються з урахуванням програм і планів науково-дослідних робіт, що затверджуються Міндовкіллям.
Парк, відповідно до покладених на нього завдань, проводить наукові та науково-дослідні роботи за напрямами:
- проведення інвентаризації об'єктів флори, фауни, а також усіх природних комплексів і окремих природних об'єктів на його території;
- дослідження та аналіз динаміки зміни природних комплексів та об'єктів, екосистем та клімату;
- вивчення природних комплексів, об'єктів та їх змін в умовах рекреаційного використання, розробка та надання наукових рекомендацій з питань зменшення впливу рекреаційної діяльності на природні комплекси та об'єкти Парку;
- створення наукових основ охорони, відтворення і використання: біорізноманіття, а також особливо цінних природних комплексів та об'єктів, окремих видів флори та фауни, відновлення порушених екосистем, управління та ефективного використання природних ресурсів Парку та надання відповідних рекомендацій;
- підготовка та надання наукових матеріалів та рекомендацій необхідних для провадження господарської, природоохоронної, рекреаційної та еколого- освітньої діяльності Парку;
- виконання інших досліджень, планів та програм визначення яких здійснюється відповідно до цього Положення або у разі виробничої необхідності;
- проведення комплексних наукових досліджень з питань збереження унікальної та типової флори і фауни Парку;
- дослідження та розроблення природоохоронних заходів та рекомендацій для поліпшення стану збереження природних комплексів, рідкісних та таких, що перебувають під загрозою зникнення видів флори та фауни в межах територій заказників, пам'яток природи, заповідних урочищ, інших територій та об'єктів природно-заповідного фонду і територій перспективних для заповідання, розташованих у регіоні.
Оцінка видового складу та поширення тварин це постійні напрямки досліджень в установах природно-заповідного фонду України, які необхідно вести на сучасному рівні. За останні двадцять років фотопастки стали поширеним інструментом для вивчення різноманіття, добової і територіальної активності та чисельності ссавців та птахів. У Національному природному парку “Слобожанський” з 2019 року фотопастки допомагають науковцям збирати дані для виконання програми Літопису природи.
На знімках з фотопасток у Парку виявлено 15 видів ссавців. У всіх місцях, де були встановлені пристрої, траплялась сарна європейська, також поширеними були лисиця, кабан та мишоподібні гризуни. Поодинокі реєстрації вивірки та зайця можуть бути пов’язані з вибором місця встановлення фотопасток. За результатами роботи також зафіксовані місця перебування двох видів, які занесені до Червоної книги України — лося та видри. Серед птахів найчастіше фотопастки реєструють такі види, як дрізд співочий, дрізд чорний та сойка.
Розміщення на місцевості, взаємне розташування та кількість днів зйомки фотопасток залежать від мети дослідження і відрізняються для різних видів ссавців та птахів. Наприклад, довготривалі спостереження біля бобрової хатки показали, що її відвідують п’ять видів ссавців. Самі бобри виявляли найбільшу активність поряд із своєю домівкою вночі восени. Для підрахунку кількості дитинчат у виводку лисиці достатньо встановити фотопастку на тиждень. Результати будуть точніші, ніж за присутності спостережника. До того ж, тварини часто виходять зі сховища вночі.
Використання фотопасток дозволяє науковцям НПП “Слобожанський” проводити цілодобові довгострокові дослідження та охоплювати одночасно кілька ділянок. Це зменшує вплив людини на поведінку тварин та робить проведення спостережень зручним для дослідників. Проте сортування та аналіз отриманих знімків вже у камеральних умовах може забирати багато часу.
Основною формою узагальнення результатів наукових досліджень та спостережень за станом і змінами природних комплексів на території Парку є його Літопис природи, який ведеться з 2012 року в установленому порядку за Програмою Літопису природи для заповідників та національних природних парків.
Основні дослідження в рамках літопису природи
Розділ Літопису «Абіотичне середовище»
- Вивчення клімату території НПП.
- Вивчення гідрологічного режиму боліт Парку та річок в околицях Парку.
Розділ літопису «Рослинний світ»
- Інвентаризація видового списку судинних рослин.
Регулярні польові обстеження на всій території Парку. Станом на 2021 рік визначено 743 види судинних рослин, 80 — мохів, 67 — лишайників, 471 — водоростей, 589 — грибів.
- Польові обстеження території. Створення бази даних та ГІС з місцезнаходжень виявлених рідкісних видів.
Розділ Літопису «Тваринний світ»
- Інвентаризація видового списку тваринного світу. Станом на 2021 рік визначено 44 види ссавців, 147 — птахів, 19 — рептилій та амфібій, 11 — променевих видів, 8 — кільчастих червів, 3 — ракоподібних, 184 — павукоподібних, 879 — комах, 46 — молюсків.
- Польові обстеження території. Створення бази даних та ГІС з місцезнаходжень виявлених видів.
- Дослідження чисельності, просторового розподілу бобра річкового, лелеки білого, чаплі сірої, кабана дикого, сарни європейської, борсука.
- Чисельність, популяційні характеристики, просторовий розподіл лускоприлих (в тому числі мнемозини).
Розділ Літопису «Збереження рідкісних видів флори та фауни»
1. Картування місцезнаходжень видів рослин та тварин, які знаходяться під охороною на міжнародному, державному та місцевому рівнях. Оцінка їх популяцій.
Станом на 2021 рік на території Парку визначено 76 видів рідкісних видів рослин, з них 22 види занесені до ЧКУ. Серед тварин — 237 види рідкісних, з них 47 — занесені до ЧКУ.
Розділ Літопису «Антропогенне середовище»
- Збір та обробка даних щодо лісових пожеж.
- Збір та обробка даних щодо рекреаційної діяльності.
- Збір та обробка даних щодо загибелі тварин на автошляхах.
- Збір та обробка даних щодо інвазивних видів рослин та тварин.
- Збір та обробка даних щодо інших антропогенних впливів.