• Преобразование природных и природно-антропогенных географических систем под влиянием глобальных и региональных факторов.
• Анализ долговременной динамики ландшафтов при разных типах природопользования. Изучение динамики углеродного баланса экосистем в ходе антропогенных, постантропогенных и природных сукцессий.
• Динамика лесных экосистем, основы устойчивого управления лесами.
• Эколого-геохимическое состояние природных и антропогенных ландшафтов России и мира.
• Состояние и тенденции изменения бассейнов крупных рек (на примере трансграничного Амурского бассейна).
• Исследование глобальных изменений в экорегионах и  биосферных заповедниках России. Стратегия адаптации.
• Сохранение культурного и природного наследия России.
• Структура и трансформация культурного ландшафта.
• Геоэкодиагностика состояния  природной среды для эффективного природопользования.
• Ландшафтное планирование и экологический туризм.

• Изучение развития природной среды в последние 2.6 миллиона лет (четвертичный период) как основы для понимания текущих и прогнозирования будущих изменений.
• Выявление разномасштабных природных событий прошлого путем анализа седиментационных архивов.
• Анализ природных условий развития человеческого общества на разных этапах его становления от палеолита до средневековья.

Данный отдел состоит из лаборатории эволюционной географии и лаборатории палеоархивов природной среды.

Биогеографический анализ и прогноз состояния биоразнообразия России как основа для планирования природоохранных мероприятий

Исследование биогеографических механизмов и последствий инвазий чужеродных видов растений и животных (ведение баз данных: по чужеродным видам растений и карантинным видам насекомых)

Выявление закономерностей эволюции растительного покрова и млекопитающих России в плейстоцене и голоцене, ведение крупнейшей в России базы данных находок млекопитающих на территории Европы (8 - 24  тыс. л. н.).

1. Фациально-генетические исследования высокоразрешающих седиментационных палеоархивов.

2. Выявление седиментологических маркеров экстремальных состояний геосистем.

3. Лабораторно-аналитические исследования: 

- гранулометрический анализ;

- определение потерь при прокаливании;

- анализ поверхности песчаных кварцевых зерен (морфоскопия);

- выделение из осадка рассеянных частиц вулканического пепла (криптотефры);

- определение магнитной восприимчивости;

- измерение спектральных характеристик осадка;

Выявление пространственных и временных закономерностей и механизмов развития рельефообразующих процессов в различных региональных условиях с учетом изменений, вызванных глобальными природными и антропогенными факторами:

- определение параметров рельефообразующих процессов на коротких трендах (с использованием средств мониторинга и ГИС-моделирования) и на длинных трендах, в пределах позднего плейстоцена – голоцена и более ранних периодов (с использованием палеогеологических, палеотектонических и палеоклиматических данных);

- выявление закономерностей системных антропогенно-геоморфологических взаимодействий, эколого-геоморфологические исследования урбанизированных территорий;

- оценка пространственно-временных соотношений морфоструктуры, новейших и современных тектонических движений и экзогенных процессов, механизмов взаимодействия горообразующих и вулканогенных процессов с экзогенным рельефообразованием для модельных территорий;

- разработка методик геоморфологического картографирования на основе новых средств получения и обработки данных.

В настоящее время в лаборатории картографии ведутся исследования по теории и истории картографии, атласному и геоинформационному картографированию, созданию электронных карт и ГИС, методам использования аэрокосмических изображений в тематическом картографировании, картографической информатике и формированию баз данных и метаданных.

Лаборатория была создана в ИГ РАН в 1997 году. Ее организатором и руководителем до 2015 г. был академик РАН Юрий Антониевич ИЗРАЭЛЬ. По его инициативе и при поддержке академика РАН Владимира Михайловича Котлякова, в том время директора ИГ РАН, работы лаборатории были нацелены на географические исследования современных антропогенных изменений климатической системы и их последствий для природных систем.      

Основные задачи лаборатории: 

• антропогенные изменения биогеохимических циклов вследствие хозяйственной деятельности;
• обнаружение и атрибуция наблюдаемых изменений в климатической системе;
• перспективные оценки изменений климатической системы и анализ их опасности;
• теоретические исследования возможностей воздействия на климат с целью предотвращения нежелательных изменений.