实验室围绕植被与环境变化，重点开展植被对环境变化的多尺度响应、变化环境下植物的适应对策、植物生物多样性的形成机制与保护途径、植被结构与功能的优化调控和植被格局与动态等五个方面的研究。

　　实验室现由18个研究组构成研究主体，主要依托分析测试中心和10个野外基地及其大型实验平台开展研究工作，其中包括3个国家野外科学观测研究站：内蒙古锡林郭勒草原生态系统国家野外科学观测研究站、内蒙古鄂尔多斯草地生态系统国家野外科学观测研究站和湖北神农架森林生态系统国家野外科学观测研究站;同时，实验室也是CERN生物分中心的依托单位。