针对黄土高原典型脆弱生态系统植被退化、土壤侵蚀和养分流失、以及土地荒漠化等问题，通过长期定点观测、中微宇宙控制实验和多尺度系统模拟分析方法，开展生态系统植被结构和功能耦合关系、土壤有机质周转特征、生态系统氮水循环耦合、生态系统要素对全球变化的响应与适应策略、生物多样性保护、生态系统资源合理利用与可持续发展等方向的综合性研究；阐明黄土高原地区生态系统形成发展过程与驱动力，探讨全球变化背景下该地区典型生态系统的响应过程与机理；为保持黄土高原地区生态系统健康和维持生态系统功能，以及该地区生态系统的科学管理提供理论基础和技术支撑。