主要从事资源开发与环境演变研究。近年来，集中研究黄河中游地区过去一万年来自然环境的演变规律，以及在人类因素参与和影响之下，现代自然－人工复合生态系统的形成机理。从多尺度研究揭示了季风气候变化，水文变化，土壤和土地质量变化，生态环境变化的高程。研究新石器时代原始旱作农业产生、发展和衰落的环境背景，揭示了早期人类对于土地资源的开发过程及其对于生态环境的影响。研究全新世土壤侵蚀发生规律，揭示了黄土坡面地表径流水文事件和自然土壤侵蚀、加速土壤侵蚀与季风气候变化和人类土地资源开发的关系规律。研究黄河中游全新世特大洪水发生规律，为进行洪水预测预报，有效地提高大型水利枢纽和防洪工程设计洪水的可靠性，提供了科学依据。研究全新世野火发生与气候变化和人类土地开发的关系规律，揭示了黄土高原内部农业生态景观的发展演变过程。研究黄土高原半干旱地区环境敏感带生态环境演变，揭示了水土资源和环境变化是历史时期农牧民族迁移和农牧交错变化的根本原因。研究夏商周时代环境演变和洪水干旱事件发生规律，揭示了环境变化和土地资源退化对于古代社会发展、民族迁移、早期城市聚落形成和发展的影响。研究黄河中游古代城市迁移发展与环境变迁的互动关系规律，为现代城市的规划改造发展提供借鉴。研究揭示黄土高原资源环境对于全球变化的响应规律，为生态环境建设和产业结构调整优化提供了科学依据。