中国科学院黄土高原地球关键带与地表通量野外观测研究站(以下简称"黄土高原关键带站")立足黄土高原,面向黄河中游,开展季风区地球关键带和地表通量的长期定位观测和数据积累,在科学上为世界地球关键带科学作出突出贡献,在服务国家需求上为黄河流域生态保护和高质量发展等国家战略提供有力的科技支撑。黄土高原关键带站提出了黄土关键带形成演化的"季风控制论",重建了地质历史时期黄土高原植被、温度和降水的变化,查明了黄土关键带形成演化的气候背景;重建了过去500年温度、降水等气候要素序列,揭示了黄土高原干旱、高温等极端气候事件发生的诱因及特点;系统开展了黄土高原生态系统过程与服务研究,揭示了黄土高原关键带土地利用格局与生态过程的作用机理,阐明了不同生态系统服务的形成与相互作用机制,提出了面向可持续发展的黄土高原关键带类型划分的指标体系和方法框架;深入开展了黄土高原多尺度水土过程及其对重大生态工程的响应研究,阐明了黄土高原和黄河流域过去60年径流输沙和水沙关系的时空尺度特征与驱动机制,揭示了土壤水分与区域气候、土壤和植被的相互关系,定量评估了黄土高原生物和工程治理措施的环境效应;为黄土高原综合治理、生态保护和经济社会可持续发展提供决策咨询。