针对西北地区“三北”防护林和退耕还林等重大工程在显著改善生态环境的同时还存在的“小老头树”、土壤干层、流域产流减少等日益突出的林水矛盾，为通过协调林水关系促进落实“山水林田湖草生命共同体”综合治理理念，围绕国家重大科技需求，在2001-2015年开展了长期定位监测和跨学科研究，取得显著创新成果：

在理念提升上，将林业建设的年降水量限制改进为水资源限制；在理论进步上，定量揭示了森林植被的系统结构与空间格局的水文影响；在技术跨越上，提出了考虑水资源的植被承载力指标体系和决策支持系统及关键调控技术。

该项目发表论文169篇、专著8部、论文集1部，获软件著作权1项、专利2项、标准3项、成果4项；主办国际研讨会3次，为国际林联培训1次，参与制定了FAO森林与水研究计划；形成了特色研究团队，推进了生态水文学科发展，引领了林水协调管理；累积推广291.59万亩，间接经济效益38293.26万元。项目成果促进了我国旱区林业战略提升和技术进步，为区域生态建设提供了有力科技支撑。