实验室围绕植被与环境变化的国际重大前言科学问题和国家战略需求开展创新性研究，重点研究植被格局与演变、生物多样性与生态保育、全球变化的响应与适应、生物地球化学循环和生态草牧业与可持续性。

（1）植被格局与演变

主要研究内容：中国植被类型的组成及其地理分布规律；中国植被格局与演变；植物物种分布模型与数字生态系统；植被历史与古气候；新一代植被图绘制方法研究；《中国植被志》编研。

（2）生物多样性与生态保育

主要研究内容：植物多样性的时空格局；物种多样性维持机制及其变化规律；生物多样性的生态系统功能；植物多样性丧失、外来种入侵和转基因植物释放的生态与环境效应；生物多样性保育。

（3）全球变化的响应与适应

主要研究内容：全球变化对生物地球化学循环的影响；植被对全球变化的响应与适应；陆地生态过程的数值模拟。

（4）生物地球化学循环

主要研究内容：生态系统化学计量学；分子水平的土壤生物地球化学循环；土壤碳氮周转对环境干扰的响应和分子调控机制；陆地生态系统碳氮转化的关键过程。

（5）生态草牧业与可持续性

主要研究内容：草地生态系统功能及演变规律；草地植被恢复与人工草地；沙地植被资源开发与生态治理；生态草牧业建设的关键技术。