绿洲化与荒漠化是干旱区陆表过程的两个主导过程，而人类活动与气候变化对绿洲化与荒漠化过程的影响，已成为各国政府、科学家普遍关注的全球性问题。前人研究表明人类对水资源的不合理利用以及由此导致的绿洲水环境条件改变是干旱区绿洲荒漠化的主要原因，而水足迹能真实地反映人类对水资源的占用情况，并且其数据来源相对容易获取，因此，在干旱区水资源统计资料和遥感影像缺失的情况下，用水足迹来表征荒漠化是一个很好的选择。本文以新疆天山北坡为研究对象，首先对农作物水足迹计算方法进行了改进，并利用改进后的方法对天山北坡及其各市县1960～2007年近50年的水足迹进行了计算与分析。然后在土地利用数据的基础上利用GIS和RS技术提取了同时期天山北坡的荒漠面积，并分析其时空演变格局。在以上工作的基础上建立水足迹与绿洲荒漠化之间的关系，构建基于水足迹的荒漠化表征模型，并进一步探讨地区的生产结构或消费方式(人类活动)是如何通过影响水资源利用，进而影响绿洲荒漠化过程。通过研究得到以下结论：　　 ⑴从1960～2007年，天山北坡总水足迹呈现较为明显的上升趋势，也就是说人们的社会经济活动对水资源的需求在不断增加。本地生产水足迹在1960～2000年呈持续上升趋势，而在2000～2007年出现曲折上升的过程。近50年来，整个天山北坡的生产水足迹结构发生了明显的变化。农作物水足迹所占比例虽然一直处于主导地位，但也出现了下降趋势；动物水足迹所占比例呈较为明显的增长趋势；工业、生活水足迹一直处于增长态势，但所占水足迹总量的比例仍然很小。天山北坡各市县本地生产水足迹的空间差异明显，表明各市县当地的社会生产活动对水资源的需求存在较大的差距。对比不同时期天山北坡各市县水足迹的空间差异，可以看出不同市县水足迹的差距在不断缩小，表明各市县社会生产活动对水资源需求的差距在减小，这跟各地区产业结构的调整以及降低单位产品的用水量有关。天山北坡人均水足迹低于发达国家和国内其他发达地区，而与地理位置相近、自然环境和气候条件相似的中亚国家(如巴基斯坦)较为接近。这表明人口数量、富裕程度以及气候因素和区位条件在很大程度上影响着水足迹的大小。　　 ⑵对天山北坡近50年荒漠化的研究表明：1960～2007年间，天山北坡整个区域总体上出现荒漠化逆转的现象，在时间上可以分为三个发展阶段：1960～1990年荒漠化逆转的平缓阶段、1990～2000年荒漠化逆转的快速阶段和2000～2007年荒漠化发展阶段。从空间上来看，研究区西部市(县)一直保持较平稳的荒漠化逆转趋势，而中、东部市(县)在前期(1960～2000年)表现为荒漠化逆转，后期(2000～2007年)则表现为荒漠化发展趋势，这与人类活动对自然环境的干扰，以及对水土资源的不合理利用有关。　　 ⑶通过研究天山北坡荒漠化与水足迹之间的关系，结果表明两者存在显著的相关性。在此基础上，经过数据标准化处理后，本文建立了基于水足迹的干旱区绿洲荒漠化表征模型，并通过了回归系数和回归方程的显著性检验，表明该回归模型很好地拟合了原始数据，即用该回归模型来表达天山北坡绿洲荒漠化与水足迹之间的关系是恰当的。　　 ⑷从水足迹角度探讨了干旱区绿洲化、荒漠化演变过程对人类活动(生产结构、消费方式等)的响应。结果表明，调整地区生产结构(特别是农业)和改善区域居民的消费模式都有利于减轻干旱区水资源压力，对干旱区荒漠化的预警和防治具有重要的战略启示。