在鸣沙山群峰环绕的一块绿色盆地中，镶嵌着一泓东西长300余米、南北宽约50余米、水深约5米宛如弯月的碧水，这就是声誉中外的月牙泉（图8.5）。月牙泉是国家级重点风景名胜区，中国旅游胜地四十佳之一，具有“天下沙漠第一泉”的美称。月牙泉位于鸣沙山北麓，其神奇之处在于周围的流沙永远不会将其填埋。沙漠和清泉历来是水火不能相容的，因此月牙泉的存在是一个奇迹。月牙泉泉水清澈见底，味美甘甜，尽管一年四季受到狂风飞沙的袭击，却依然碧波荡漾，泉水潺潺。月牙泉边，白杨树亭亭玉立，垂柳舞带飘丝，沙枣香气袭人，芦苇多姿摇曳，鸟语花香，风景如诗如画。敦煌地区干旱少雨，年均蒸发量是降雨量的近百倍，而千百年来月牙泉始终不干涸，这确实是大自然的一个奇迹。唐清代，在月牙泉南岸东南长约300m、南北宽100余米的高台上，建有娘娘庙、龙王宫、菩萨楼、药王洞、经堂、雷神台、玉皇阁等殿宇100余间。千百年来，人们对于月牙泉这一沙漠奇观，始终无法理解，只好归结为“山之神异，泉之神秘”。实际上，月牙泉的形成主要得益于古河道的地下水资源，而泉水又自始至终处于循环交替状态。月牙泉之所以多年来没有被沙漠淹没，主要是因为鸣沙山属于环形丘，南北两面的沙山高耸，吹进月牙泉的风，按空气力学原理会向上旋，这样沙尘随风而走，不但不会落入湖中，而且连同泉周围滑落下来的沙子也被风力吹至鸣沙山山脊上。今天，月牙泉的水位有了明显下降，已经引起了广大旅游者和有关部门的高度重视，正在进行科学的考察以便进行必要的补救。
举世闻名的莫高窟，它开凿在被古宕泉（今明大泉）的泉水冲刷而成的鸣沙山崖壁上。大泉源出南山，流过莫高窟后，在不远处潜入地下。莫高窟的第148窟中有一通《唐陇西李府君修功德碑》，碑文记载当时莫高窟的风景是“碧波映阁”。这说明现今窟前的干涸河床本来是有河水的，而且水量很大，足以使莫高窟的楼阁在碧波中反映出来。由于古时泉水较大，所以早期开窟，都在崖面的中层以上。唐以后水势减小，才在下层开窟。正是这股专为莫高窟而存在的泉水，造成那一块小小的绿洲，使莫高窟得以在四周沙山戈壁的包围中扎根生存。鸣沙山基底在地质上属玉门系砾岩，无数的砾石借碳酸钙的粘合力胶结在一起，质地较松，容易凿窟而不任雕镌，所以莫高窟造像的雕塑工艺和云岗、龙门的花岗岩石刻不同，多是以石木为胎的彩绘泥塑。正因为雕塑受到自然条件的限制，更特别发展了壁画，形成了特色独具的莫高窟艺术。加之受益于气候干燥等沙漠戈壁的特殊自然条件，这一艺术瑰宝得以避免虫害霉变和朽烂，有很大一部分相当完好地保存了千年以上。自然条件也有对莫高窟艺术不利的一面。首先是猛烈的风沙无情的侵袭，曾掩埋了许多洞窟，毁伤了许多珍品。再就是地震，早期的十六国和北魏洞窟集中的崖面南段中心部分，在宋以前的一次地震中曾有崩毁。
4、库姆塔格沙漠
库姆塔格，维吾尔语即沙山之意。该沙漠分布在新疆东部，甘肃敦煌以西，阿尔金山以北，罗布泊低地、玉门关以南。东西较长350km，南北最宽120km，面积约2.28万km2。这里是我国极端干旱地区之一，湿润气流不易到达，年降水量仅10mm~30mm，自然条件严酷，植被特别稀疏。其主要特色是：（1）几乎全为流动沙丘，分布密集，起伏很大。因受主风向—东北风的影响，在阿尔金山山前地带，沙丘做东北—西南走向顺山坡向上延伸，覆盖在海拔1250m~2000m高度的石质山地斜坡上。但由于南北方向沟谷的切割，沙丘主要分布在沟间梁状山坡上，相对高度在100m~200m，也有达300m以上者，因而地面起伏相当大。在沙漠边缘及东部一些南北方向沟谷的源头有泉水出露，水分条件较好，生长有红柳、沙拐枣、白刺等植物。这些植物拦截了风沙中的沙子，形成半固定灌丛沙丘，一般高1m~5m，也有高达10m左右者，但面积不大。（2）独特的沙丘类型。在库姆塔格沙漠北部，主要为羽毛状沙垄分布地区，面积约4000km2，占整个沙漠面积的1/5。羽毛状沙丘是在新月形沙垄的基础上发育演变而成的，在东北—西南走向的沙垄间，两旁排列着无数平行的小沙垄与沙埂交角接近直角，沙垄好似羽毛的管子，沙埂好似管子两侧的羽毛，从而形成了我国独一无二的羽毛状沙垄。沙垄高度一般为10m~20m，两侧斜坡较平缓，坡度在15~20度之间。垄体宽50m~I00m，垄间宽500m~1000m，长几十公里至数十公里，在羽毛状沙垄的迎风坡部位常见有高起的新月形沙堆。金字塔形沙丘主要分布在库姆塔格沙漠南部，阿尔金山北麓山前丘陵和台地上。沙丘成椎状体，具有三角形的斜面、锐角的顶和狭窄的脊线，一般有3~4个棱面，各代表一个方向。此外，在库姆塔格沙漠北缘和三垄沙一线，分布有新月形沙丘链。沙丘高8m~6m，也有高达数十米者，由东北向西南移动，速度为每年5m~10m。
库姆塔格沙漠东部的阳关沙漠森林公园，东北距离敦煌市约80km，距历史名胜古迹阳关10km。公园由5000m长的葡萄长廊、葡萄观赏区、沙生植物园、动物园、游泳池、儿童娱乐场和南湖度假别墅等组成，总面积为16.65km2。这里的葡萄品种多、含糖量高、口感佳、质量好，可与蜚声中外的吐鲁番的葡萄相媲美，有“小吐鲁番”的美称。每当秋季，是阳关沙漠森林公园的收获季节，中外游客可以在这里品尝鲜美可口的葡萄，观赏这里的森林和动物，体验大漠绿洲中的田园风光和现代农民的生活情趣。
二、戈壁
人们往往把“戈壁”与“荒漠”、甚至“沙漠”混淆起来，这是不正确的。实际上，“戈壁”和“沙漠”一样，只是“荒漠”景观的一种类型。戈壁一词源自蒙古语，原意为“难生草木的土地”，主要指蒙古高原上地面平坦、干旱无水、植物稀疏以及地面覆盖着石块和砾石的广阔地区，主要包括剥蚀戈壁（相当于石质荒漠）和堆积戈壁（相当于砾质荒漠）两种主要类型。实际上，干早区的剥蚀残山和砾石堆积与其它地区一样，主要是流水剥蚀、堆积的结果，之所以专称戈壁，是在于这种基岩和砾质堆积表面长期暴露在干旱气候环境之下，受干燥大气的作用，产生了一系列与其它地区基岩和砾石层不同的特征。这种基岩和砾质堆积与干燥大气相互作用的界面，被称为戈壁面。换言之，戈壁仅为干旱区所特有，它形成于干旱区的砾质堆积体和基岩面上。
岩漠即石质戈壁，在河西走廊的分布，主要集中在走廊西部干燥剥蚀准平原化的高原和低山残丘上，如北戈壁等。北戈壁因在疏勒河北岸而得名，它西起省界，东至桥湾，南邻瓜州、敦煌绿洲，北界马鬃山南部丘陵。东西长250km，南北宽50km。地表组成物质多为粗大风化岩块及平缓的基岩露头，地面波状起伏，多风化碎屑石砾，植被覆盖度一般在10%以下。它有两个显著的特征：一是风棱石相当普遍，多呈三棱形，表面十分光滑，是它们经受风沙流所夹的沙粒磨蚀的结果；二是暴露地表的岩石和碎石，由于阳光强烈照射，使岩石内部的矿物体积膨胀，岩石内部的盐溶液顺毛细管上升到近表面的细孔中结晶，天长日久，便形成了一层乌黑发亮的深褐色铁锰化合物。因地表一片黑色，被称为“黑戈壁”。其矿物成分主要是铁锰氧化物及高岭石、伊利石、蒙脱石等。戈壁砾石或基岩表面“堆积”的这种漆皮厚0.002mm~0.005mm，具有显微层理，形成时间一般约需数千年。它可在荒漠、高山、海洋、河流、泉水环境下生成，但以干旱、半干旱荒漠区最发育，故又称荒漠漆（desert varnish），以区别于一般岩石表面形成的岩漆（rock varnish）。新的研究认为，荒漠漆的物源以大气尘埃为主，富锰漆皮由混生氧化锰的微有机质的生物化学作用形成。
砾漠即堆积戈壁，由于山麓河流较多，水分条件较好，砾漠植被覆盖度可达10%~30%。由于砾漠形成时间较短，砾石表面岩漆化过程不充分，难以形成荒漠漆皮，地表保留着原来堆积时的色调，色浅呈灰白，故称它为“白戈壁”，如界于野马山与三危山之间的一百四戈壁。它分布在肃北县与敦煌市、瓜州县交界处，属于野马山北麓山前洪积扇，以党河与榆林河之间长约140km而得名。它南北宽30km，面积约4200余平方公里。扇顶海拔2500m，扇缘1600m。主要由祁连山地中风化剥蚀的岩石碎屑经流水搬运出山后，随着流水的面状向北分散，流速大减，所搬运的物质便沉积在山麓地带形成。这些山麓堆积主要有冲积和洪积两种。冲积砾石可分布较远，但多呈线状，面积有限；暴雨形成的洪水，流量大，流速猛，山坡和山谷的碎屑极易被冲走，沉积在山麓地带，形成大面积的洪积扇，其组成物质砾径大而分选差。这些砾石层堆积很厚，一般越近山麓厚度越大，从几十米到几百米不等。风力在砾石层表层进行吹蚀，把较细物质吹走，使残存地面的物质越来越粗，从而形成了“砾面”。
三、绿洲
绿洲是一种独特的地理景观，指在干旱荒漠中有水源，适于植物生长和人类居住，可供人类进行农牧业和工业生产等社会经济活动的地区。一般呈带状或点状分布在大河沿岸、洪积扇边缘地带、井泉附近及有高山冰雪融水灌溉的山麓地带。这些地方植物生长良好，林木葱郁，流水潺潺，与周围沙漠、戈壁景色迥然不同，犹如散布在广袤沙漠中的绿色岛屿。绿洲位于有利的地貌部位，土层深厚，既有灌溉之利，又无土壤盐渍化之虑（特别是老绿洲），加上日照丰富，农业常可获得稳产高产，成为“荒漠中的明珠”。干旱区沙漠、戈壁广布，气候干燥，自然条件严酷，农业的特点是“非灌不殖”、“地尽水耕”，也就是说：“没有灌溉就没有农业”。只有在那些具有稳定地表水源的河流沿岸和地下水源较丰富的潜水溢出带，人们才能引水灌溉，使光、热、水和生物资源得到结合，栽培植物，饲养牲畜，发展农业。这是绿洲农业不同于一般农业地区的一个最主要的特点。绿洲的存在与水源相联系，其水体来源大致有两个方面：一是高山降水、冰雪融水及相应形成的地表径流和地下水，以我国新疆、河西走廊的绿洲为代表。在西北内陆干旱区，冰川融水的重要性尤其突出，如塔里木河各源流区冰川融水补给比例多达30%~80%。正是由于冰雪的存在，才使得我国深居内陆腹地的干旱区形成了许多人类赖以生存的绿洲，也使得我国干旱区有别于世界上其它地带性干旱区。这种冰雪—绿洲景观及其相关的水文和生态系统稳定和持续存在的核心是冰雪，没有冰雪就没有绿洲。二是流量较大、水量较稳定的常年性河流，我国以银川平原、河套平原为代表，世界上北非的尼罗河谷地亦属此例。
绿洲与沙漠、戈壁同处于干旱地区，气候上有许多共同点，特别是光照和热量条件共性较多。但绿洲内林带成网，沟渠纵横，作物茂盛，土壤含水量和土壤质地与沙漠下垫面相比，发生了根本变化，所以绿洲气候与四周气候又有着明显的区别。研究发现，沙漠或戈壁中孤立的绿洲和湖泊，由于其下垫面热力非均匀性，在行星边界层内形成一种特殊的气候现象—冷岛效应。如1984年在河西走廊张掖的实际观测，绿洲同戈壁在1m高处的温差最大达5.4℃，平均温差达2.5℃（两观测点相距20km）。有时甚至观测到绿洲气温低于沙漠、戈壁8℃以上的情况。在农业生产上，绿洲具有明显的优势。由于那里光能资源丰富，太阳辐射总量大，温度春高秋低，昼夜温差大，所以有利于光合作用产物的积累，农作物果实中糖分和蛋白质含量较高。在水源和肥料来源有充分保证的条件下，农作物产量往往较高，质量也较优良。农作物种植面积的大小主要取决于灌溉水源数量的多少，一般以种核小麦、棉花、玉米等作物为主，水源特别丰富的局部地方，也有种植水稻的，如张掖绿洲等。
河西走廊绿洲直接、间接以高山降水和冰雪融水为其生命源泉，而这种水源的总量和可采用量都有一定的范围，使绿洲发展受到局限和抑制。换言之，可利用的水资源量（包括地表水、地下水）基本决定着绿洲的规模和承载力。可见，水资源在绿洲生态系统中占有核心地位，是绿洲盛衰的主要制约因素。祁连山北麓一般很干旱，景观与平地相似，多为荒漠或荒漠草原。但随着海拔高度升高，山区降水量不断增加，特别是山地迎风面因山脉拦截水汽可以获得较多的地形降水，从而形成干旱荒漠区的“湿岛”，不少山坡上生长有绿色的草原，甚至茂密的森林。雪线以上则为终年积雪并发育成大陆性冰川，暖季冰雪融化与雨水共同补给河流。发源于高山冰雪区和中山森林草原带的大小河流，汇聚在山前倾斜平原或山间盆地，形成串珠状的沃野绿洲，成为茫茫沙漠中绿色生命的家园，为人类活动提供了广阔的历史舞台。正如《通鉴》所云：“姑臧城南天梯山上，冬有积雪，深至丈余，春夏消释，下流成川，居民引以灌溉”。从以地势和地貌形态为主的地域类型组合状况来看，本区的山地以及盆地中的沙漠、戈壁都是人类难以驻足的地方。洪积倾斜平原有局部的人类活动和土地利用，河流冲积平原及其低阶地是人类活动最频繁的精华所在。总计由石羊河中下游至疏勒河中下游，共有较大绿洲18块，面积19350km2，占河西走廊面积17.4%，仅占全河西7.1%。各绿洲由东愈向西北部，面积愈小，其中以武威、古浪绿洲最大（3320km2），张掖、高台绿洲次之（3230km2），走廊最西端的南湖绿洲最小（仅30km2）。
