“沙产业”由著名科学家钱学森教授于1984年首次提出，它是知识密集型大农业系统的一个子系统，采用高新技术，发展“多采光、少用水、高效益、新技术”的知识密集型产业。沙产业的发展必须建立在科学保护修复荒漠生态系统基础上，科学合理利用沙区光、热、水、土、气、生、风、景观等独特资源，适度有序发展特色林、草、沙等产业。我国幅员辽阔，沙漠和沙地资源丰富，具有光照时间长、昼夜温差大、地广人稀等优势，具备发展沙产业良好的自然地理环境。近年来，沙产业研究成为荒漠化防治中新的增长点，亟需从理论基础、发展趋势等方面突破，为实现绿水青山就是金山银山理念和推动沙产业高质量发展提供理论基础。

重点实验室的主要研究内容包括以下五个方面：1）沙产业发展与防沙治沙。研究不同自然环境条件下沙产业发展过程所需的防沙治沙基础理论、防沙治沙模式优化与构建；2）风、光、电资源合理利用途径。评估不同地区风能和太阳能资源现状、积极探索新型光伏治沙模式、确定新型能源的发展区域；3）沙产业与水资源。评估沙产业发展区水资源状况，利用光、热、土、生、景等资源，依托防沙治沙工程项目，因地制宜，大力发展经济林果、油料植物、饲草料、草药、绿色食品原料、花卉，以及开展林草种子保存和生产等，提高防沙治沙经济效益，促进农牧民增收；4）沙漠旅游资源开发与沙产业。在保护好生态的基础上，适度发展生态旅游，满足人们日益增长的优美生态环境需要，促进区域经济社会发展，提高公众防沙治沙和生态保护意识；5）沙区农业资源与乡村振兴。研究沙区农业发展可能面临的“二次沙化”问题，构建乡村资源发展、乡村振兴和沙产业的模式。

实验室研究方向的总体构架是以沙为出发点，以影响沙产业发展关键要素为核心，解决沙产业发展中面临的核心科学问题。