通过对比过去近60年的观测数据与气候系统模式模拟结果，证实气候系统模式明显低估了全球的干旱演变速率，进而利用历史观测数据对气候系统模式模拟结果进行了订正，使其能够更好地反映全球干旱半干旱区面积的变化。订正后的模式数据被用于预测未来中等排放情景和高排放情景下干旱半干旱区面积变化，发现在高排放情景下，21世纪末干旱半干旱区面积相比1961—1990年气候态的面积将增加23%，而78%的干旱半干旱区面积的扩张将发生在发展中国家。

干旱区在地貌特征方面常以风沙地貌或荒漠地貌为主，形成沙漠、戈壁和雅丹地形。赵松乔（1985）把中国沙漠、戈壁为主体的荒漠地区归纳成两种模式，一是内陆盆地式，从盆地中心开始，依次为流动沙地→固定半固定沙地，土质平地及绿洲→堆积戈壁→剥蚀-侵蚀戈壁→侵蚀-剥蚀山地。其空间结构以盆地中心作同心状分布。二为蒙古高原式，空间结构从高原本部向外缘山地及外沿地区作放射状排列，可分两个亚型，在干旱区为广阔剥蚀戈壁（高原中心）→流动或固定、半固定沙地→边缘山地→黄土堆积（外沿地区）。

中国干旱区外缘山地，由于其高大的山体截取高空气流中的水汽，因此获得较多降水，在我国西部地区的迎风坡，年降水量可达700—800mm，甚至更多，因此在山地可形成河流，河川径流出山口以后，分散流经于由戈壁构成的极易渗漏的冲积扇上，河水即强烈渗漏而损耗殆尽，如格尔木河出山口后流行十几公里即全部渗入地下，即使较大的河流，其渗漏量也可达河水的30—60%。从山地向盆地中心过渡，可以明显地划分出径流形成带与径流散失带，在盆地核心的荒漠部分，无径流存在。径流形成带与散失带的衔接点一般不是发生在出山口处，而是在荒漠化程度向山地推进处，一般讲，荒漠化程度越高的山地，高程亦高。在径流形成带内，河川径流量随水面积的增加而增加，地下水补给河流，地貌过程以水蚀为主，在径流散失带，出现相反的水文学特征。

山前冲积扇是我国干旱区的重要地理单元，干旱区农业主要发展于冲积扇的细上带。冲积扇在山前形成了广阔的山前平原，其分带自山区向盆地依次为山地、粗粒带、细土带。我国干旱区另一种类型的山前冲积扇，由于山体坡度很陡，规模很小，洪积、坡积形成的冲积扇一般从山麓向平原延伸数公里即告结束，这一类冲积扇常被称为“洪积锥”。由洪积锥连接形成洪积裙。在冲积扇前缘，地下水丰富，形成干旱区中的绿洲。由较大河流形成的冲积扇，沉积物粒度结构上有类似三角洲的地方，有人称之为陆地三角洲。这类三角洲型冲积扇地下水埋藏浅，水量丰富，是供水优良的冲积扇，天山山麓冲积扇的三种类型，第三种冲积扇在细土带发展了绿洲农业，特别具有生态意义。

干旱区土壤和植被与相应纬度湿润地区有显著不同。干旱-半干旱区土壤一般薄，处于干燥状态，成土作用微弱，母质较粗。表层有机质含量普遍很低，整个剖面均含有碳酸盐。在干旱区，植物有富集土壤各种营养成分的作用，这种现象在世界各干旱地区可观察到。

在中国干旱区的荒漠地带，地带性土壤为灰漠土、灰棕漠土和棕漠土，它们的共同特征是具多孔状结皮、有机质含量低、碳酸钙表聚性、石膏和易溶性盐分在剖面下部积聚。灰漠土的发育多与细土结构相联系，土层较厚，是良好的宜农土地资源。灰棕漠土和棕漠土具较强的粗骨性（母质较多），农耕有困难，牧业利用价值也低。非地带性的风沙土和绿洲土是两种重要的土类。风沙土发育于砂质母质，剖面分异差，明显表现出母质性状，土壤有机质含量很低，石膏和易溶性盐分较少累积。绿洲土和水稻土是灌溉绿洲中的最主要土地类型。绿洲土的腐殖质累积比较明显，并表现为沿剖面的均匀分布，耕作层有机质含量可达1—2%，土壤中磷、钾含量丰富，剖面表现出明显的脱盐现象，含盐量可在0.2—0.3%以下，pH值在8.0左右。盐土是这种环境区表征性的隐域性土类，广泛分布在平原地下水位高（1—3m），径流排泄作用弱的地带，其上生长的植物多属盐生和耐盐生的灌木和草类。另外，还有龟裂土、草甸土、沼泽土等非地带性土壤。

干旱区植被以旱生草类和灌木为主。干旱区植物的特点是根部的生物量大，通常干旱群落中生物量的50%以上在它的根系中。干旱种的根干比在1到2之间均有报道。干旱群落具有高氮含量的枯枝落叶层，平均为1.5%，较之草地的1.2%和森林的0.6%高。干旱区群落中氮循环的一个实例，这里可以看出根系生物量的庞大和降尘在营养物质循环中的重要性。这个例子中考虑系统是封闭的，实际上通过地面侵蚀和动物传递，氮的损失是高的。干旱区植被动态受降水影响大，一些观察表明，在一般情况下，干旱区植被生物量或密度持一个常量，降水后生物量上升，季节性茂盛与降水期相比有滞后性。

据中国植物地理学家们的研究，中国典型荒漠草原群落的优势种分为三类，第一类矮丛禾草，第二类丛生杂类草，第三类小半灌木。典型荒漠植物以灌木占优势，在石质、砾质和石膏区的极严酷的生境中，植被非常稀疏，在地下水溢出带和河流、盆地附近以及绿洲周围，有时有生长繁茂的胡杨、灰杨、榆等。与草甸草原相比，干旱区植被主要成分的营养价值较高，但较低矮，不便刈割或牛马的放牧；其中大多粗糙具刺，仅适于山羊和骆驼，放牧地的载畜量一般很低。据估计，草原、荒漠草原和荒漠的鲜草年产量分别为1500—4000kg/ha，800－1500kg/ha和400—800kg/ha，季节性变化可达50—75%，秋季牧草干重最高。

干旱、土地盐碱化和沙漠化是干旱-半干旱区主要的自然灾害。沙漠化规模大，影响长远，是人类面临的最为严重的环境挑战。所谓沙漠化，在中国指的是北方干旱-半干旱地区，由于气候变化、环境演变和人为的破坏，在原来不是沙漠或沙地的地方出现沙漠、沙地或类似沙漠、沙地景观的过程，在有些地方，表现为原来固定的沙丘活化，周围的草场出现流沙，植被破坏，灌溉农地出现水渍化和次生盐渍化。

产生沙漠的原因有自然因素和人为因素。干旱缺水是最基本的原因，沙漠化地区在第四纪时期一般为松散的湖相或河湖相沉积，物质疏松。它们为土地沙漠化提供了物质基础。其次区域的风力条件也是沙漠化的原因。某些地方，草场中猖獗的鼠类破坏植被，使土地蒸发加大，也是沙漠化的原因之一。人为的因素包括过度农垦、放牧和樵采，以及水资源的不合理利用。例如陕北榆林、靖边一带的毛乌素沙地，在唐代以前，还是水草丰美的地方，后来气候趋于干旱，宋以来流沙记载渐多，到了明初成化年间（15世纪70年代），中原王朝为阻止游牧民族南下掠夺，在这一带修筑长城，移民驻军，大肆开垦，加剧了沙漠化。18世纪以来，清政府以“移民实边”的名义，移民垦种，终使长城以外宽达几十公里的地带草原破坏，形成流沙遍布的景象。

风力吹蚀下的沙漠化过程有下列的地貌-植被景观特征：l）发生阶段：仅存在发生沙漠化的条件，如气候干燥，地表植被开始被破坏，即存在潜在沙漠化。2）发展阶段：地面植被已被破坏，出现风蚀、粗化、斑点状流沙和低矮灌丛沙堆。随风沙活动加剧，进一步出现流动沙丘或吹扬的灌丛沙堆，包括发展中的沙漠化（沙漠化土地占土地面积20%以下）和强烈发展的沙漠化（沙漠化土地占地面积20—50%）。3）形成阶段：地表广泛分布活动沙丘或吹扬的灌丛沙堆，其面积占土地面积的50%以上，为严重沙漠化。

沙漠化治理的主要方式是生物措施。植物有很好的保水作用，因此，恢复草原植被是主要的治理方法。当然，为防风，乔木种植也是必要的。但造林大量耗水，所以树必须种在必需的地方。张翼认为，以防护为目的的林带，一般1—2行就足够了。如何恢复植被，习惯认为必须“退耕还牧”，然而过分的人口压力使退耕还牧极为困难。例如中国半干旱区的内蒙古高原东部，农业人口人均占有耕地8—13亩，按正常年份亩产50公斤计，每人可生产粮食400—650公斤，灾年也可以自给自足。如果退耕还牧，按中国的牧业水平，相当的土地仅能养活一只羊。人类生活的基本物质条件不够，除非移民，但这又加重了其它地区的负担（不考虑城市化的人口转移）。除了严重的沙漠化地区，退耕还牧是不现实的，必须寻找新的生态平衡。在中国出现的草田轮作制和林网化建设的治理方式，收到了一定成效。

中国出版的以干旱区为主要研究对象的期刊有：

干旱区地理

干旱区研究

干旱区资源与环境

干旱区科学（英文版）

中国沙漠