中国北方农牧交错带的面积约80-120km~2,主要分布在内蒙古与东三省交界,内蒙古沿长城与河北省、山西省、陕西省交界一线以及宁夏东南部、甘肃省东部、川西地区。此外,新疆南部和北部自汉代以来沿河流两岸由于农耕土地利用形成的绿洲及其与荒漠的过渡带也构成了农牧交错带的一种特殊形式。由此可见,中国北方的农牧交错带也具有地带性和非地带性两种基本性质。这两种农牧交错带不仅是中国北方草原区、森林区向农业区的过渡地带,也是中国北方重要的生态系统类型之一和特殊的经济区域,东西横跨3000多km。因此,农牧交错带在中国北方,乃至于全国具有重要的生态和经济意义。但是,自汉代以来,农牧交错带经历了剧烈的土地利用与覆盖变化。随着中国人口的增加以及东部城市化和西北土地退化导致的耕地资源越来越紧张,农牧交错带的作用也越来越得到政府、研究者和民众的普遍关注。同时,农牧交错带也面临着日益增加的利用压力和保育、恢复困难的巨大挑战。科尔沁沙地是农牧交错带的典型区域之一。自清代以来,农耕生态系统逐步向原来的榆树稀疏草原侵入,由此引发的土地退化也日益严重。1959年这里的沙漠化土地面积只有4.23万km~2,到1987年达到6.1万km~2。经过20多年的治理,虽然到2005年土地沙漠化的面积降到了5.1万km~2,但是,研究发现伴随这一恢复过程的不仅是植被的多样性减小、生物生产力下降,而且普遍出现了以河流断流、水体萎缩和地下水位下降以及水质恶化为表征的水资源可利用性减小的过程。研究与监测还发现这一过程与气候变化和土地利用方式的变化,特别是涉及到水资源的利用及其利用效率的变化密切相关。因此,深入研究气候,特别是区域气候的变化过程,揭示生态系统演变的气候驱动机制和土地利用对生态系统演变的作用机理是农牧交错带生态恢复与健康保障研究的学科前沿与核心问题。生态系统的健康与否很大程度上取决于水资源的数量和卫生条件这两项指标能否达到持续、健康的利用要求。在开展上述学科前沿问题研究的基础上,以清洁水源的保育和持续性为目标,探索保障和提高水资源可利用性的技术和模式以及缓减土地利用压力的途径是当前恢复生态学研究应用的核心内容。唯有水资源的可利用性得到保障,生态系统,特别是退化生态系统的恢复才能得到保障。