1、地理位置
毛乌素沙地位于鄂尔多斯高原向陕北高原过渡地带, 纬度为37°30′～ 39°20′N、经度为107°20′～ 111°30′E，沙地面积约4万km2
,在行政区划上包括内蒙古自治区鄂尔多斯南部（乌审旗、伊金霍洛旗的全部、鄂托克旗东南部、鄂托克前旗东部、杭锦旗东南部、准格尔旗的西南部）,陕西省的榆林地区北部（神木县、榆林市、横山县、靖边县、定边县、佳县），以及宁夏回族自治区盐池县的东北部等13
个县(市、旗)。其中内蒙古大约占有其面积的80%，陕西大约占有其面积的15%，宁夏大约占5%毛乌素沙地大部分地区属于鄂尔多斯高平原向陕北黄土高原的过渡地区。
毛乌素沙地所在区域示意图
2、地貌特征
毛乌素沙地自西北向东南倾斜。西北部包括从鄂尔多斯中西部高地向东南延伸出来的一些梁地, 这些梁地梁面平坦, 由于遭受割切,
梁间形成若干谷地, 自西北向东南为倾斜的平行湖积冲积平原, 当地称为滩地, 这样构成了“梁”、“滩”平行排列的相间地貌。其梁地主要由白垩纪紫红色和侏罗纪灰绿色砂岩层所构成,
这些砂岩固结程度很差, 极易风化, 风化物再经搬运, 使得本区各种第四纪沉积物含沙量较大, 成为沙地形成的沙物质来源。
毛乌素沙地区域地形地貌示意图
3、气候特征
毛乌素沙区是一个草原气候条件下的沙地，处于荒漠草原-草原-森林草原的过渡地带，就气候地带而言, 毛乌素沙地大部属温带,
位于我国季风区的西陲, 年平均温度6.10～ 8.15℃, 多年平均降水量在沙区东南部为400～ 440mm , 向西逐渐递减,
仍达250mm 左右, 7～ 9 月集中全年降水量的60%～ 70% , 降水强度较大, 常以暴雨形式出现, 年变率大,
一般多雨年可为少雨年的2～ 3 倍。近30年来毛乌素沙地平均降水量为348. 9 mm ,降水平均递减率为0. 305
mm/ 年 ,具有干旱化趋势;降水量呈波动性变化,最大降水量(1985 年465 mm) 是最小降水量(2000 年227
mm) 的2 倍以上,且集中在夏季。近30年来该区的平均气温为8. 62 ℃,平均升温率为0. 04 ℃/ a ,具有变暖趋势;气温年际变化较大,最高气温(1999
年10. 1 ℃) 与最低气温(1976 年7. 63 ℃) 相差2. 47 ℃。年平均风速2.1～ 3.3 m/s,
年平均大风日数10～ 40天, 最多达95 天。（出处）
4、水文特征
毛乌素沙地地下水位在空间分布上的变化较大，可从几厘米到几十米。沙地的水分供应来自大气降水、河川与湖泊、地下水。毛乌素有较为丰富的地表水和地下水，仅鄂尔多斯就有大小河流近100条、湖泊820余个，其中外流河流域面积3万多平方公里，内流河流域8千平方公里，这些河流多属于间歇河或为河道比降大、洪峰高与含沙量大，较难用于灌溉。湖泊则多为含盐、碱的内陆湖，多不宜灌溉。
本地区的地下水具有较大的开发潜力，预计仅在额尔多斯的浅层地下水开采深度就有70 m上下，补给量约为22亿m3，可开采储量为13.45亿m3，主要为第三系、白垩系、侏罗系与三叠系的含水层，局部有第四系冲积、洪积层的承压水。其中白垩系水层厚度一般为200-600m，为良好的供水水源。在滩地的浅层地下水位约在0.5-1.5m，但多属矿化度教高的咸水，局部可供沙地灌溉。
5、植被、土壤类型
沙地的天然植被经过上千年的人为活动开垦、破坏与过度放牧利用几乎已经荡然无存，仅在极少数地段还能见其残存的片段或个别的植物代表，现有的植被多为次生后人工的。
毛乌素沙地的植被大致划分为三个（亚）地带与三大类群。从植被地带来说，其西部边缘属于向荒漠过度的荒漠草原亚地带，占90%以上的中部与东部则属于干草原亚地带。在东南边缘，从气候上来说，开始向森林草原过渡，但由于沙基质的覆盖，在植被上的差异不显著、一般仍化为干草原亚地带。本区的三大植被类群是梁地上的草原与灌丛植被，半固定、固定沙丘与沙地上的沙生灌丛，以及滩地上的草甸，盐生与沼泽植被。与其想对应的土壤类型是梁地上的栗钙土，沙地上的各类风沙土，，以及滩地上的草甸土、盐碱土与沼泽潜育土。
毛乌素沙地大部分位于栗钙土干草原地带，向西北过渡为棕钙土半荒漠地带，向东南过渡为黄土高原温暖带黑垆土地带，恰处于几个自然地带的过渡地区。因此土壤也表现出这种过渡特点。分布上表现为由东北——西南向排列的水平地带性的变化，即淡栗钙土和棕钙土。南部和东南部黑垆土的分布受局部地形和母质的影响未表现出这种排列的地带规律，而是分布在黄土高原的沙黄土母质上。草原地带的土壤以风沙土为主，地势高处也有黄绵土分布。
毛乌素沙地梁地植被类型：主要植被类型有戈壁针茅、沙生针茅、冷蒿、藏锦鸡儿、蒙古矮黄花木或半灌木、红砂、驼绒藜、木盐蓬、猫头刺等。
毛乌素沙地沙生植被类型：主要植被类型有白沙蒿、黑沙蒿（又名油蒿）、杨柴、柠条、沙地柏、沙柳、乌柳，除以上集中沙生植物外在毛乌素沙地的东南隅还有片段的灌木丛，如黑格兰、小叶鼠里李、丝绵木等，它们可能是毛乌素沙地中森林草原亚地带昔日原生植被的残遗指示者。
毛乌素沙地滩地植被类型：主要植被类型有寸草、马蔺、芨芨草、碱蓬、盐爪爪、白刺等。
6、社会经济状况
毛乌素沙地各县粮食生产很不稳定，导致该区各县人均粮食占有量也处于明显波动状态，其变化与粮食总产量的变化情况基本一致。农民对农业开发信心不足，从而采取广种薄收的策略，造成区域生态的较大破坏，使得该区的经济发展和环境演变走上恶性循环。
毛乌素沙地自然环境恶劣，区域优势较差，经济发展过于依赖种植业，导致经济发展的波动性较大。例如在榆林县的工农也总产值中，农业总产值一直占有较大比例，80年代中期以前均在70%以上。在工业生产中，食品加工占了相当大的比例。农产品加工创造的产值在轻工业中占有较大比重，80年代以前均在60%以上，80-90年代达到了80%以上。国民生产总值、工农业总产值、财政收入、人均收入都与农业总产值有较高的相关关系。
毛乌素沙地所涉及的这十三个县（市、旗）的生态压力和人口压力很大，若按行政区域计算，1999年11个县平均人口密度为28人/km2超出了联合国半干旱区20人/km2的允许界限。该区总体经济落后，共有10个县被列为国家“八七”计划扶贫县。
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