土地荒漠化，被稱之為“地球的癌症”，是“一帶一路”沿線區域最為嚴重的生態環境問題，也是綠色絲路建設和區域生計發展最為嚴峻的挑戰。針對乾旱地區土地沙漠化、土壤鹽漬化等突出問題，以荒漠植物抗逆性的理論和應用為主線，開展全鏈條、多尺度、跨學科研究，實現了理論上的系統創新和技術上的多點突破，研究成果工程化和産業化應用效益顯著。
針對荒漠植物特殊的抗逆性機制，從植物形態、生理生態和分子生物學開展多層次研究，闡明瞭荒漠植物的快速響應機理和荒漠植物的形態適應策略，克隆具有自主産權的抗逆基因60余個，篩選出了適應乾旱、沙漠、鹽鹼等不同環境的優質荒漠植物種100余種，建立了吐魯番沙漠植物園、塔中沙漠植物園和阜康鹽生植物園。
面向綠色絲路建設的重大需求，聚焦流動沙漠、活化沙地、鹽漬化土地的治理與利用，自主研發了流沙地鹹水灌溉育苗、生物排鹽、生物結皮固沙、優質抗逆基因資源挖掘利用等一系列生態建設和土地恢復關鍵技術，在塔克拉瑪幹沙漠建成了世界第一條穿越流動沙漠的“人工綠色走廊”，“鹽土農業”技術進行了大面積推廣應用，《讓鹽鹼地變良田宜推廣》等諮詢建議獲重要批示，“沙漠地毯”成效顯著，“節水”、“抗病”等農作物新種質應用前景廣闊。
