20世纪90年代初,他在旱地农业有限灌溉的潜力及生理生态学方面做了大量的研究工作,着重进行了作物整体抗旱性的研究,开拓了旱地农业生理生态研究领域。1980年以来,他先后主持国家攀登计划项目、中日合作研究项目、国家自然科学基金及科技攻关等项目,共获省、部级以上成果奖9项。发表论文150余篇,主编专著3部。他十分注重对外学术交流活动,先后与美国、日本、澳大利亚、哈萨克斯坦等国建立了合作研究关系。他十分重视和关心年轻人的成长,80年代以来指导博士、硕士研究生16名,已获学位的10人。山仑1988年获中国科学院竺可桢野外工作奖,1991年被陕西省人民政府授予“有突出贡献专家称号”。
山仑曾获国家科技进步奖2项,省(部)级科技进步奖9项,主编专著4部,发表论文240余篇,培养硕士、博士研究生20余名,1988年获中国科学院竺可桢野外科学工作奖,1991年被授予陕西省有突出贡献专家称号,1992年被授予陕西省优秀共产党员专家称号,1998年当选九届全国人大代表,2001年获何梁、何利科学与技术进步奖。