1954年他一到西北畜牧獸醫學院，就帶上年輕的助教張尚德，一頭沉到永登縣農業合作社，開始培育甘肅的肉毛兼用細毛羊，受到國務院的表彰。他還參與和指導西北畜牧獸醫學院1949級學生楊爾濟在新疆伊犁地區鞏乃斯種羊場進行的“中國美利努細毛羊（新疆型）”新品係的培育，育成了我國第一個新疆毛肉兼用細毛羊新品種，極大地提高了羊毛等級和淨毛量。
研究家畜的行為，掌握各種行為特點並運用它來為人類服務，已成為現代畜牧學、家畜生態學的一個重要內容。張鬆蔭從1927年在管理中央大學畜牧場時，就對觀察和研究家畜的各種行為發生了濃厚的興趣。1978年以後，他集中精力對綿羊、山羊的行為和習性進行專題研究。這時他雖已年老體弱，但仍下到牧區，對羊群進行細致的觀察和測試，拜訪有經驗的技術幹部和農牧民，在收集大量素材的基礎上，1985年撰寫並出版了我國第一部有關綿羊和山羊行為的著作———《綿山羊的行為與習性》，並給甘肅農業大學動物生產學碩士研究生開設了“綿山羊行為學”課程，填補了我國在綿羊、山羊行為學研究方麵的空白。
“文革”中，張鬆蔭被打發回家。1978年落實知識分子政策，他又回到了位於武威黃羊鎮上的甘肅農業大學，雖然不再從事教學，但還帶著研究生。1982年，他已82歲高齡，為加速提高我國綿羊的品質，他風塵仆仆地來到海拔3000米的甘肅皇城綿羊育種試驗場和天祝種羊場，親自主持“應用群選法選育提高甘肅高山細毛羊品種質量的試驗研究”課題。他認為，甘肅高山細毛羊是個優良品種，但質量品性還有待於進一步改良和提高。所謂“群選法”，就是用有澳洲美利努血統的新疆細毛羊種公羊，與甘肅的高山細毛羊母羊進行交配，所產後代一致性強，也就是說，外貌特征明顯、生產性能好、遺傳力強，較之原來的高山細毛羊品質會有明顯的提高。
這個課題計劃搞5年，準備繁衍選留的甘肅高山細毛羊有1500隻，工作量之大可想而知。而且農牧業不同於工業和其他科技，受自然條件和生物自身繁衍生長周期及其他因素的限製、影響很大，一項科研項目頗費時日。當年，張鬆蔭的妻兒老小都在杭州老家，為了這項研究，他孤身一人留在了學校。甘肅農業大學原校長黃慎釗研究員很感歎地說：“老人家那麼大的年紀，沒有在杭州那‘人間天堂’全家團圓，享受天倫之樂，還在為事業奮鬥。考慮到他年歲大了，為了照顧他的生活，學校派了一名教師給他當助手。記得1990年從羊場回到學校，還是一個人，有一次他拉肚子，我們去看望他，半天敲不開門，從窗戶裏一看，他跌倒在地，把門弄開進去後，扶到醫院檢查，發現什麼病都沒有，就是營養不良，虛脫而跌倒，後來打電話叫他兒子來，接到杭州去。老人家把自己的一生都獻給了養羊事業。”
經過5年多試驗研究，甘肅高山細毛羊的外形有了較大的改觀，擁有“三寬一深一長”的磚形身體結構，羊毛品質也有了顯著的改善，提高了生產性能，受到生產單位和國內許多著名養羊專家的充分肯定和好評。“群選法”的運用，開創了我國養羊業中選育方法的新途徑，加速了我國養羊業良種化的進程。
在他的積極參與和指導下，促進了新疆細毛羊、青海細毛羊、青海高原半細毛羊、甘肅高山細毛羊新品種的育成和浙江湖羊品質的提高，多次受到農業部、新疆、青海、甘肅、浙江等省區領導的充分肯定。1982年，他所領導的甘肅農業大學養羊學教研組榮獲國家科委、國家農委授予的“綿羊改良獎”。他著有《綿羊與羊毛學》等多部著作，編寫了《養羊學》等教材，大大地豐富了祖國畜牧科學的知識寶庫。1983年被甘肅省人民政府授予“先進生產者”榮譽稱號。
1992年1月9日，張鬆蔭因病在杭州逝世，終年92歲。