天山山地横亘于亚洲中西部，山体东西绵延数千公里，南北长数百公里，主要分布区位于中国新疆中部和哈萨克斯坦南部。受多种因素影响，这一地带草地退化问题十分突出。本文选取天山北坡东段阜康市为典型研究区域，以阜康市水磨沟低山春秋牧场绢蒿荒漠草地为主要的试验观测研究对象，以土地利用变化和新的牧民定居点周围的植被空间异质性为契机和着眼点，以草地农业生态系统和生态学理论为依托，多尺度、多视角分析以绢蒿荒漠为代表的荒漠退化草地植被个体、种类多样性、群落特征、生态系统、景观及区域特征等时空变化及植被与各种环境因子的定量关系。试验设计两条跨越不同地理和人类活动景观单元的长样线，在样线上设置1169个样方用于观测植被变化，对照22年前的调查样地植被变化并辅助于遥感影像判别荒漠退化草地的时空分异规律；同时以定居点为中心选取不同放牧梯度四个样点，观测绢蒿群落的多样性和结构变化，研究探讨荒漠退化草地主要特征变化和退化机理；应用生态足迹法剖析20多年来阜康市承载力变化及对草地安全的影响，在分析天山草地生态安全的基础上通过试验研究和已有的技术及对正在进行的国家生态建设项目的评估，研究探讨荒漠退化草地恢复重建的综合配套技术。通过对荒漠草地系统研究，主要研究成果有： ㈠由于80年代土地利用政策变化和牧民定居工程的实施，长期重牧的压力导致天山北坡荒漠草地时空特征发生明显变化，形成以牧民定居点为新的退化源区的草地退化格局。不可食(包括适口性差)植被占优势地位的草地面积已占到草地总面积的1/3以上。植物变量和两个驱动因子：距定居点的距离和坡度角之间有显著的回归关系，并建立了回归预测模型。一般情况下，植物的盖度随放牧距离增加而增加，随坡度的增加而减少。在过度放牧草地上，道路和一些小冲沟等严重利用斑块的出现显著地降低了植物的盖度，增加了植物的空间异质性。 ㈡在山地不同的地形，草地退化的方式具有明显的差异：平缓谷地植被的退化往往表现为优势植被种类由绢蒿为主的灌丛向以一年生藜科牧草的更替变化，而在坡地上植被的退化主要表现为优势灌丛特征的变化。以绢蒿为主的蒿类半灌木退化草地的最明显的退化特征表现为：①可食牧草如针茅、苔草、木地肤、羊茅属种类减少，而不可食(包括适口性差)的植物如猪毛菜、藜科种类增加；②灌丛结构变化：③空间异质性增加；④坡面微型冲沟明显；⑤骆驼蓬的出现标志着草地已经严重退化。 ㈢本研究证实，在干旱荒漠草地，放牧扰动已经变成草地退化的最重要的驱动因子。牧业人口和牲畜头数规模的不断增长，水土资源的限制和人类对畜产品资源的旺盛需求，牧业相对落后的现状和人们对草地服务功能和草地安全的认识不足导致了对草地资源的长期掠夺性经营构成草地巨大的外部压力，荒漠资源环境自身的脆弱性，春秋牧场荒漠草地的利用格局造成山地春秋牧场荒漠草地负担过重，系统严重相勃构成了草地生态系统受损的结构因素，而土地垦殖与弃耕等是人为因素。 ㈣荒漠绢蒿草地植被的退化过程表现为重牧首先降低一些喜食成分和产量，之后改变优势绢蒿灌丛的产量、形态结构和空间分布方案，但在严重退化后，连续增加放牧压力生物量下降很少。适应性抗牧策略包括缩短茎、降低叶片生物量、减少生殖枝条、改变枝条生长方式、增大灌丛基部直径、减小灌丛密度、增大株丛间距等，这种策略帮助灌丛群落以多样的形态保持相对稳定。但绢蒿植物选择主要以K策略而不是r策略来维持种群的延续，意味着绢蒿植物生产资源将面临枯竭； ㈤工业化和城市化导致能源消费和生物资源消费的巨增，以此诱发的草地生态安全问题特别突出，草地生态严重赤字，草地生态系统中土—草—畜形成恶性循环，已构成本地区最主要的生态不安全因素； ㈥依靠温和的多样化技术如松土补播、多种牧草组合播种等是现实可行的保证天然草地恢复和可持续的重要措施。