从悉尼教学到昆虫学部门
尼科尔森1921年赴澳大利亚，在悉尼大学教授昆虫学。1930年，他进入位于堪培拉的科学与工业研究理事会（CSIR）。
1933年起他代理昆虫学部门负责人，1936年正式获任，直到1960年退休。这个部门后来成为联邦科学与工业研究组织（CSIRO）的一部分，研究范围兼有农业害虫与昆虫基础生物学。
将密度反馈作为待检验的解释
尼科尔森试图解释种群为什么没有无限增加或普遍消失。他提出，个体数量变化会改变食物和其他资源的竞争强度，进而反馈到后续存活与繁殖。
他与V. A. 贝利合作进行数学分析，讨论寄主与寄生物等相互作用如何产生波动。这是他研究种群调节的理论路径；天气等外部条件仍会影响数量变化。
参考：[1]
在饲养种群中控制食物条件
实验室研究让尼科尔森能够控制资源供给，并连续记录多代昆虫。绵羊丽蝇的饲养实验尤其用于考察幼虫争夺食物后，后续成虫与下一代数量如何变化。
资源不足的影响不会总在同一时刻出现。幼虫阶段的竞争与成虫繁殖之间存在时间间隔，因此即使外部饲养条件受控，数量也可能持续振荡。
参考：[1]
不同竞争方式与研究组织
尼科尔森区分了资源被许多个体共同消耗的竞争，以及部分个体占有资源、其他个体被排除的竞争，分别讨论它们对种群数量的不同影响。
在管理昆虫学部门时，他同时支持分类学、生理学等研究，使害虫问题能够得到不同专业的材料。他自己的种群研究也并非与农业昆虫学完全分离的独立议题。