庆阳站以黄土高原典型草地农业生态系统为研究对象，围绕牧草和粮食作物的生理生态特征、典型草地农业生态系统（包括农田生态系统和天然草地生态系统）结构、功能及其生产力稳定性、粮林草复合生态系统的优化配置以及农牧耦合生产系统优化与技术模式示范开展观测研究工作。

方向一：旱作牧草和粮食作物的生理生态特征

研究内容包括：观测黄土高原主要牧草、粮食作物植株形态、叶绿素、叶片气孔特征、光合作用、蒸腾及养分重吸收利用等生理生态指标，比较相同环境下牧草与粮食作物光合、水分及养分生理生态特征差异，阐明旱作条件下牧草作物响应降水格局与土壤环境等条件下的生理生态机制。

方向二：典型草地农业生态系统（包括农田生态系统和天然草地生态系统）结构、功能及其生产力稳定性

研究内容包括：监测黄土高原粮食作物种植系统、粮草复合种植系统及天然草地生态系统水文过程与水分利用效率、碳氮循环与养分利用效率及生产力稳定性，比较不同生态系统资源利用特征及其差异，揭示农业生态系统结构优化提高生产力稳定的调控机制。

方向三：粮林草复合生态系统的空间配置及协同关系

研究内容包括：观测沟域尺度粮林草复合生态系统的空间配置、时空变异、水碳氮循环利用特征与生产力，分析粮林草配置格局及变化动态协同影响流域尺度资源利用的生态学机制，结合遥感监测技术及流域尺度生态过程模型优化沟域尺度粮林草复合生态系统配置格局。

方向四：农牧耦合生产系统优化及其技术模式示范

研究内容包括：优化农区和农牧交错区粮草种植结构，制定不同区域优质牧草调配与周年供应方案；开发优质牧草与农作物秸秆调制加工和品质提升技术、饲草型全混合日粮配制与家畜健康养殖技术与种养结合草畜一体化循环养殖技术；优化陇东黄土高原农牧耦合系统生态/生产功能配置，协同提升农牧业生产和生态服务功能。