地球环境研究所致力于区域和全球过去、现在、未来气候和环境变化的过程、规律、机制、发展趋势与对策研究。研究所涉及2个二级学科即为全球变化科学、区域环境变化科学。 

　　地表过程与生态环境研究室主要以区域地球关键带的突出环境问题为研究对象。研究区域生态环境变化过程、机制及可持续性，区域环境修复理论、方法和模式及其生态环境效应，为区域经济社会可持续发展提供科学技术支撑。 

　　1区域生态环境对全球环境变化的响应与适应对策研究 

　　在全球变化背景下，深入开展不同时空尺度气候变化对陆地生态系统碳、氮、水循环的影响及反馈机制、生物过程对气候变化的响应与适应机制，评估气候变化对我国西北地区脆弱生态系统的影响。 

　　2黄土高原生态环境演变过程、规律及对策研究 

　　黄土高原地区生态环境脆弱，甄别自然和人类活动对黄土高原生态环境演变过程的影响及贡献，揭示黄土高原生态环境在全球变化背景下的演变规律，提出黄土高原可持续发展对策。 

　　3区域环境污染防护与修复技术及对策研究 

　　近年来陕北和秦岭地区矿产资源开采迅猛发展，导致了该地区环境污染严重，开展该区域环境污染的生态健康效应、土壤和水体污染环境修复技术研究，提出可持续发展对策。 

　　4区域资源可持续利用对策研究 

　　针对黄土高原水土流失、青藏高原湿地萎缩与草地退化等生态环境问题，开展水土资源利用与生态环境的相互作用关系，构建全球变化背景下水-生态-经济协调发展的资源利用模式。