为模拟全球气候变化对生态系统过程的扰动影响，已在顾屯观测区建立大型野外降水控制试验模拟平台（图1）。该模拟平台主要通过设置增（减）雨30%、50%、65%和自然状态等梯度来实现降水控制模拟，探究黄土区生态系统对气候变化（降水、温度）的响应阈值。再通过对模拟生态系统多尺度、多要素、多过程的长期系统观测，探究降雨-植被-土壤水三者间的交互效应，以确定长时间序列降水变化对黄土区生态系统多界面水分交换与再分配过程的影响；分析生物活动（如土壤微生物群落组成和活性）对降水变化的响应，揭示降水变化条件下的黄土区深剖面土壤水-碳-氮循环的耦合响应过程，阐明生态系统生产力对极端干旱、干旱和降水增加等条件的响应过程与机制。