古尔班通古特沙漠（也称准噶尔盆地沙漠）位于新疆维吾尔自治区准噶尔盆地的中央，西部为玛纳斯河，北部为乌伦古河，南部紧邻天山。沙漠面积4.88万平方千米，由4片沙漠组成，西部为索布古尔布格莱沙漠，东部为霍景涅里辛沙漠，中部为德佐索腾艾里松沙漠，其北为阔布北一阿克库姆沙漠。该沙漠是中国境内的第二大沙漠，仅次于塔克拉玛干沙漠。

沙漠内部绝大部分为固定和半固定沙丘，其面积占整个沙漠面积97%，形成中国面积最大的固定、半固定沙漠。古尔班通古特沙漠从外围向盆地中央呈现有规律的地带变化：山地、丘陵、冲积砾质戈壁、下陷盆地沙质荒漠，地势总体呈现东高西低的特点，沙漠海拔范围为300~600米，受西北风影响，沙垄呈西北东南走向。古尔班通古特沙漠属于典型的温带干旱荒漠气候，夏季炎热干燥，冬季寒冷，昼夜温差较大。

古尔班通古特沙漠生长的植物种类较多，植物区系既有亚洲中部成分，亦有地中海成分和里海—哈萨克斯坦—蒙古成分。该沙漠被专家学者们称为世界温带沙漠中具有最为丰富的植物物种与基因资源的典型区域。境内有驼铃梦坡、西部民族风情园、魔鬼城等旅游景点，2005年10月23日，古尔班通古特沙漠被《中国国家地理》评为中国最美五大沙漠之一。

古尔班通古特沙漠在唐朝称作“沙陀”。古尔班通古特沙漠系蒙语，意为三墩芨芨草，当地群众称之为北沙窝。因沙漠西部和西北部山地封闭不严，湿润空气侵入，在沙丘上广泛分布着以梭梭、多枝柽柳、琵琶柴、芨草等荒漠植物，因此取名“古尔班通古特沙漠”。

古尔班通古特沙漠位于北纬44°15'~46°50'，东经84°50'~91°20'，是中国境内的第二大沙漠，仅次于塔克拉玛干沙漠，是世界第三大沙漠。沙漠地处亚欧大陆最深处的准噶尔盆地的中央，西部为玛纳斯河，北部为乌伦古河，南部紧邻天山，沙漠面积4.88万平方千米，海拔300~600米。由4片沙漠组成，西部为索布古尔布格莱沙漠，东部为霍景涅里辛沙漠，中部为德佐索腾艾里松沙漠，其北为阔布北一阿克库姆沙漠。沙漠内部绝大部分为固定和半固定沙丘，其面积占整个沙漠面积97%，形成中国面积最大的固定、半固定沙漠。古尔班通古特沙漠因其深处内陆，距离海洋均在3000千米以上，成为世界上离海洋最远的大型内陆沙漠。

古尔班通古特沙漠的形成与演变过程与准噶尔盆地的形成和演化过程密切相关。准噶尔盆地曾是古亚洲洋盆中漂移着的中间地块，其具有混杂十多亿年前老地壳物质的结晶基地。

早更新世，昆仑山脉、天山和阿尔泰山发生强烈断块上升成为高山，阻挡了外来水汽，使气候进一步向着干旱发展。早更新世末期新构造运动异常剧烈，使山麓地带的巨厚砾石层发生强烈褶皱和抬升，加剧了山地与盆地之间的高差，盆地萎缩，内陆性加强，干旱加剧。盆地中的湖泊相应萎缩，盆地中部出露细松软土、亚砂土和砂质黏土的冲积湖积平原上形成了沙漠。晚更新世，随着青藏高原及其周边地区继续整体性抬升，加速了盆地干旱化进程。戈壁砾石、风积沙和黄土堆积广泛发育，形成典型的荒漠景观。古尔班通古特沙漠西南缘莫索湾全新世地层剖面反映古尔班通古特沙漠自全新世（10kaBP）以来经历了至少8次沙漠固定、缩小的逆转过程和8次沙漠活化、扩大的正过程，平均周期1.25ka。

古尔班通古特沙漠位于准噶尔盆地中央，中亚干旱区东部，处在北大西洋气候信号向东亚季风区传递的过渡地区。由于天山、阿尔泰共和国山、青藏高原和中亚其他山地始于新近纪的大幅隆升或断块上升，阻挡了东南、西南湿润季风和外来的大部水汽，准噶尔盆地和新疆其他地区一样，气候变干变冷，形成了向干旱化方向发展的环境变化趋势。沙漠边缘沉积序列呈现风积和冲积交互的特点，在全新世中期有一次偏湿气候波动。全新世以来沙漠历经多次扩张和收缩过程，早全新世和晚全新世时期沙漠气候最为干旱，沙丘堆积迅速，而中全新世时期湿度增加，沙丘趋于固定。全新世初期气候干旱，风沙活动增强。

除了干旱气候外，沙漠形成的必要条件还有物质来源。古尔班通古特沙漠沙的物源复杂多样，主要有古河湖相细粒沉积物，如河流冲积和湖积物中的细砂土、亚砂土和砂质黏土等，还有准噶尔盆地内隆起地带的基岩风化产物。其次是现代河湖相沉积，干涸的河流及湖泊为现代沙漠源源不断地提供着沙物质。

古尔班通古特沙漠位于新疆准噶尔盆地中央，地处亚洲内部，远离海洋，为中国最大的固定与半固定沙漠，属于温带干旱荒漠气候，夏季炎热干燥，冬季寒冷，昼夜温差较大。准噶尔盆地西部和西北部山地的豁口和谷地，为西来湿润气流提供了通道，在盆地和沙漠中形成一定降水。所以，该沙漠又是中原地区唯一受盛行西风带强烈影响的沙漠。

由于盆地深居内陆，距海遥远，四周又有高山围绕，海洋湿润气流难以进入。同时，一年中大部分时间处于蒙古高压控制之下，气流下沉，成雨机会很少。因此，干旱多风，降水稀少，蒸发强，日照长，温度变化剧猛的大陆性荒漠气候是古尔班通古特沙漠气候的总特点。沙漠地区年均气温4.15℃~8.47℃，干旱少雨，蒸发强烈，平均年降水量120.94~128.66毫米，平均年蒸发量1591.23~2335毫米，主要在4~7月降水，占全年降水量的65%。沙漠干燥度超过4，空气相对湿度平均为50％~60％，夏季（5—8月）相对湿度更是低于45％。年日照时数为2700~3100小时，无霜期超过150天，平均风速为1.4~2.7米/秒，最大风速可达20米/秒。

沙漠地区年均气温4.15℃~8.47℃，1月份最冷，月平均气温为-22.7℃~-26.8℃，7月份温度最高，月平均温度25.5℃~30.3℃；极端最低气温为-43℃，出现在沙漠北部的福海县，而极端最高气温为44℃，出现在沙漠西部的克拉玛依。≥10℃的活动年积温可达3000~3500℃。

沙漠周边地区平均年降水量120.94~128.66毫米，平均年蒸发量1591.23~2335毫米，蒸发量是降水量的13~19倍，属典型的温带内陆干旱气候。沙漠南缘降水稍高，北缘的福海蒸发量较低，西缘的克拉玛依蒸发量最高。沙漠周边地区温度、降水和蒸发状况的差异，是受盆地地形及附近山体影响所致。

古尔班通古特沙漠年降水量虽然不多，但各月都有一定数量的降水，并且夏季（主要是7月、8月）降水量较多。春季的降水量尽管少于夏季，但冬季有10~30厘米稳定积雪，是中国唯一冬季存在稳定积雪覆盖的沙漠。空气相对湿度平均50%~60%，5一8月份通常在45%以下；年降水量普遍不超过150毫米，沙漠腹地仅有70~100毫米。沙漠腹地降水量比周边多个气象站（克拉玛依、炮台、莫索湾、呼图壁县和阜康市等）偏少约30％，多年降水总量呈增加趋势，月平均降水量分布极不均匀。降雨分布特征为夏季最多，秋季次之，冬季最少，降雨主要以小雨事件为主，但同样出现过极端暴雨情形，单日降水量达到25毫米，最长连续降水日达到8天，最长连续无降水日为44天。

控制本区域的风系主要是西风气流和蒙古高压形成的西北和东北风系，春夏季为风季，盛行东北风、西北风和西风，8级以上大风天数沙漠中部到边缘25～27天不等。起沙风（\u003e6米/秒）集中于4~9月，其中以4、5、6三个月最为强盛，输沙势占全年的60%以上。沙漠地区平均风速为1.4~2.7米/秒，最大风速可达20米/秒。

古尔班通古特沙漠冬季在西伯利亚蒙古高压控制下其东北部、中部盛行东北风，西部和南缘盛行西北风和偏西风。夏季副热带高气压带影响下的西风气流从准噶尔界山各山口和峡谷（阿拉山口市、托里风口和额尔齐斯河谷）进入盆地，多有西北和近西风的性质。沙漠西缘克拉玛依地区年平均风速最大（3.29米/秒），年大风天数远多于其他地区（65.37天/年）；沙漠北缘福海年平均风速和年大风天数位于其后；沙漠东缘吉木萨尔县又逊之；而沙漠西南、南缘年平均风速和年大风天数均明显较低和较少。沙漠北部和中部全年盛行北风和东北偏北风，这是沙漠北部和中部纵向沙丘形成的主要原因。沙漠南部盛行西北风、东北风及西南风，这主要由于地形影响形成坡风和谷风所致。

地质构造上，古尔班通古特沙漠是在第四系冲积平原上发展起来的。古尔班通古特沙漠处于准噶尔挤压构造坳陷区内，自喜玛拉雅山运动以来，一直缓慢下降接受沉积。构造活动轻微，地震基本烈度为6°或\u003c6°，属区域构造稳定区。钻探资料表明，沙漠由北向南，在孔深400~500米深度内，上部0～200米为第四系风积砂，下部为第三系地层。

沙漠砂，颜色为淡黄色，矿物成分以石英为主，颗粒比较均一。沙漠下蕴含着丰富的石油资源，有石西、彩南、陆梁三个百万吨级自动化油田。其中，彩南油田是中国投入开发的第一个百万吨级自动化沙漠整装油田。在盆地西北部有大型盐矿，年产40万吨。

古尔班通古特沙漠从外围向盆地中央呈现有规律的地带变化：山地、丘陵、冲积砾质戈壁、下陷盆地沙质荒漠，地势总体呈现东高西低的特点。沙漠海拔高300米―600米，绝大部分为固定、半固定沙丘，其面积占整个沙漠面积97%，形成中国面积最大的固定、半固定沙漠，固定沙丘上植被盖度40―50%，半固定沙丘达15―25%，为亚洲中部灌木主要部分，是优良的冬季牧场。

沙丘是沙漠里最基本的风沙地貌形态，主要沙丘类型有：沙垄、树枝状沙垄，梁窝状沙丘。其中以沙垄和树枝状沙垄为主。沙垄占沙漠面积50%以上，沙垄平面形态成树枝状，沙垄高度10―50米，长度从数百米至十余千米，沙垄南部高北部低。在沙漠中部和北部沙垄的排列大致呈南北走向；沙漠东南部成西北→东南走向；沙漠西南分布着沙垄蜂窝状沙丘；南部出现少数高大的复合型沙垄。古尔班通古特沙漠流动沙丘集中在沙漠东部，为新月形沙丘和沙丘链，沙漠西部风口附近风蚀地貌异常发育，其中以乌尔禾区的“风城”最著名，风城又称魔鬼城，面积15平方千米，属于典型的雅丹地貌。

古尔班通古特沙漠周边地表水系主要发源于天山北麓的南缘水系和发源于阿尔泰山南麓的北缘水系。南缘水系除玛纳斯河穿过古尔班通古特沙漠西南角，头屯河流抵沙漠南缘外，其余河流未进沙漠即消失。北缘水系没有进入古尔班通古特沙漠。玛纳斯河以东的沙漠主体（占整个沙漠98％以上）没有地表径流。

玛纳斯河，上游水源补给充足水量大，能切穿沙漠流程450余千米入玛纳斯湖，流域总面积1.98万平方千米，全长504.3千米。玛纳斯河是新疆第二大内陆河，准噶尔盆地第一大河，发源于天山乌代肯尼43号冰川，源头冰川面积608平方千米，有45座海拔4000米以上的山峰，最高峰海拔5200多米。玛纳斯河由南到北依次为高山冰川、森林、草甸、草原、荒漠，向北经过金驼山、石门子、红山嘴流入玛河平原，进入古尔班通古特沙漠腹地，最后注入玛纳斯湖。

20世纪90年代以来，特别是2003~2007年，由于雨水较多，夏天的山洪尾闾亦可进入沙漠南部，从而在沙丘间低洼地形成了一些临时积水洼地。境内的湖泊主要有千泉湖、东道海子、玛依湖等。

千泉湖距离沙湾市市区26千米，是一处天然形成的沼泽湿地，也是古尔班通古特沙漠中最大的生态湿地景观，因有3000多个泉眼点缀其间而得名。千泉湖水域面积2500亩，地势低洼，周围有湿地面积达两千多亩。湿地上的水一洼一洼的，长满青草，还生长着灌柳、多枝柽柳、桦树、沙枣树等。千泉湖生长最多的是芦苇，在水里、在湖的边缘，茂密的芦苇形成一道独特的风景。千泉湖盛产野生鲤鱼、鲫鱼、鲢鱼，还有人在这里养螃蟹和大虾等。

东道海子位于米泉市北部，古尔班通古特沙漠东南边缘，距乌鲁木齐市120千米，米泉中心90千米，古丝绸之路北道-唐朝路从此而过。东道海子是乌鲁木齐河下游的尾闾湖，由天山雪水、农业灌溉余水及天然降雨雨水进入北沙窝汇聚而形成，与西侧的白家海子、郑家海子等5个小湖练成一片，水域面积约2000平方千米。

由4处串联状湿地组成的玛依湖，面积达360平方千米，玛依湖位于克拉玛依市小拐乡东10千米处，历史上曾是玛纳斯河流入玛纳斯湖的必经之地，它与玛纳斯湖一起，成为中国第二大沙漠——古尔班通古特沙漠边延的湿地。玛依湖湖水来自天山雪山融雪，是一处有进水、有出水的“活水”湖泊，湖水四季不枯。

由于缺乏河流深入沙漠，导致古尔班通古特沙漠潜水埋藏较深，地下水位从南缘到腹地逐渐增深，地下水类型包括松散岩类孔隙潜水和碎屑岩类孔隙裂隙承压水。南部沙漠（东边大井到西边小拐一线以南）地下潜水埋藏较浅，常在10米以内，沙漠边缘的潜水位大多在5米以下。南部沙漠第四系自流水埋深在500米以内，为弱矿化；北部沙漠（东边滴水泉到西边克拉玛依一线以北）自流水为古近系新近系——中生界高矿化水，埋深在500~1000米；中间地带为古近系新近系弱矿化自流水，埋深在500米左右。古尔班通古特沙漠属于自流盆地矿化的含甲烷热矿水区。沙漠腹地彩南石油基地处第四系沙层厚度达200~300米，地下水位在200米左右。阜康市以北沙漠腹地5个探采水井资料显示，从北向南，孔深400~500米，上部0~200米为风积沙，下部为古近系新近系地层，含水层为砾岩、砾质砂岩，地下静水位埋深为250米，水位降深19~30米，最大单井出水量达450~600立方米/天，矿化度1.4~1.7克/升。

古尔班通古特沙漠土壤以荒漠灰钙土和风沙土为主。荒漠灰钙土在地表有许多裂缝，表面有发育良好的荒漠结皮，下面是碱化的棕色紧实层。其中有机质含量在0.6～1.0%之间，碳酸钙在10～40厘米处含量最大，表现出弱淋溶现象；石膏和易溶性盐分在40～60厘米以下处，且易溶性盐分表现出粘化现象。

风沙土主要分布在古尔班通古特沙漠的边缘地区，其中固定风沙土主要出露于垄间低地及沙垄中下部，半固定风沙土多分布于沙垄中部和中上部。沙丘迎风坡细沙与极细沙含量最高，粘土和粉砂多集中于垄间地和背风坡，垄顶则主要以中沙、粗沙和极细沙为主。风沙土粒度分布受沙垄地形影响显著，土壤粒径由小到大的顺序依次为垄间地、背风坡、迎风坡和垄顶。此外，沙漠土壤属性具有明显的区域梯度分布特征，土壤相对粒径和沙粒含量从西向东和从南向北呈现递减趋势。土壤粒度主要受植被盖度影响，沙丘表层细粒成分增加，土壤平均粒径随着沙源距离增大而减小。沙漠土壤理化指标pH、电导率和硫酸根等从西南向东及北向南逐步递减，全氮、速效钾、速效磷和全磷等从西向东不断递增，有机质含量则从西北向东南逐步递减。

沙漠内植物种类较丰富，植物区系成为处于中亚向亚洲中部荒漠的过渡带。沙漠的西部和中部以中亚荒漠植被区系的种类占优势，如白梭梭、苦艾蒿、南艾蒿、囊果薹草和多种短命植物等；在沙漠东部和南部边缘，亚洲中部植物区系种类较多，如梭梭、双穗麻黄、花棒等。古尔班通古特沙漠的梭梭分布面积100万公顷，在古湖积平原和河流下游三角洲上形成荒漠丛林。

沙漠植物物种有208种，常见物种92种，其中草本植物75种，占总物种数的81.5％，短命植物占草本植物物种数的53.3％，灌木17种。古尔班通古特沙漠分布的植物主要为藜科、菊科、十字花科和豆科等，其中科（24属53种）植物分布最广。沙漠地表植被分属短命植物、1年生长营养期植物、多年生草本、小半灌木、灌木和小半乔木6种生活型。古尔班通古特沙漠地表发育有良好的生物土壤结皮，是沙漠主要的地表景观之一。生物土壤结皮主要有藻结皮、地衣结皮和藓类结皮等类型及混生型，其中藻类结皮主要分布在沙垄上部，地衣结皮主要在沙垄的中下部，藓类结皮以齿胁赤藓为主，主要分布在丘间底部。

优势灌木和半灌木主要有梭梭、白梭梭、胡杨、琵琶柴、红柳、白刺、油蒿、苦艾蒿等。艾比湖沙拐枣是现知仅形成于该沙漠西部的唯一特有种。由于该沙漠冬季具稳定的积雪期，丰富的雪冰融水有利于生物结皮发育，尖喙牻牛儿苗、囊果薹草、琉苞菊、条叶庭荠等短命类植物丰富。

古尔班通古特沙漠动物种类丰富，其中，位于古尔班通古特沙漠南缘的新疆昌吉市境内的白家海子是班鸠、野鹰、猎隼、野山鸡、沙枣鸟等鸟类的栖息地，有白鹭、白鹳、黑鹳、绿头野鸭等珍稀鸟类。玛依湖区，湖中除有多种鱼类外，还有绿头鸭、黄鸭等多种鸟禽，白天鹅、灰鹤、白鹳等珍稀鸟类也在此繁衍生息，国家二级保护动物鹅喉羚成群出现。鹅喉羚俗名羚羊，2013年被世界自然保护联盟列入濒危物种红色名录。此外，境内也有蒙古野驴等动物。

沙漠西缘建有甘家湖梭梭林国家级自然保护区和艾比湖湿地国家级自然保护区。

甘家湖梭梭自然保护区，为中国唯一以保护荒漠植被而建立的面积达上千公顷的自然保护区。该保护区位于准噶尔盆地西部，博尔塔拉蒙古自治州精河县城东北89千米处，保护区面积82万亩，绝对保护区9.6万亩，是世界第二、中国最大的野生次生林和白梭梭林保护区，于1983年经自治区人民政府批准建立，现已上升为国家级自然保护区。其控制范围内覆盖物种超过270种，濒危物种达32种，保护区主要保护梭梭、白梭梭及其荒漠生态环境，是中国研究荒漠生态系统的重要基地。保护区有马鹿、黄羊、盘羊、野猪、狐属、刺猬亚科、杜鹃等野生动物。

艾比湖湿地国家级自然保护区地处新疆维吾尔自治区博尔塔拉蒙古自治州境内，总面积为3082.18平方千米，其中核心区 1043.82平方千米，缓冲区面积1262.37平方千米，实验区面积775.98平方千米。保护区内野生动物约167种（国家级保护动物38种，自治区级18种），其中鸟类111种，是鸟类重要的栖息繁殖迁徙湿地。其中，艾比湖中含有丰富的盐硝资源和卤虫属卵资源，卤虫体生物量和卤虫卵产量在国内盐湖中独占头。同时，野生植物385种，其中，胡杨、艾比湖沙拐枣、艾比湖桦等国家重点保护植物12种，该湿地是中国内陆荒漠物种最为丰富的区域。

雾凇是古尔班通古特沙漠及其周边地区冬季常见的天气现象，多年平均雾凇日为10—40天，古尔班通古特沙漠以南、天山以北的平原地区可达40～70天，是中国雾凇持续时间最长的地区，达180～492小时。雾凇常与天山北坡阴雾天气相配合产生。古尔班通古特沙漠曾是沙尘暴的重要沙源地，通过植树造林等措施，沙区环境得到很大改善，如今很少发生沙尘暴。

1992年在古尔班通古特沙漠玛纳斯河旧河道上，发现了一处古代村落遗址，专家学者鉴定后认为这就是新疆的庞培城。在下游“五区南”007石油钻井平台附近，发现了大量透亮的玉石烟嘴、耳环、石碾、车轮和铁锅等文物。1993年4月，考古又发现各种石器200多件，包括石核块、石片、刮削器、尖削器、尖状器、敲砸器等工具，专家推断在新石器时代，玛纳斯河流域就有人类活动了。在玛纳斯河下游古河道，陆续发现了40多条翼龙化石，以及许多龟类、蛇颈龙类、蜥臀类恐龙和鸟臀类恐龙化石。在下游还发现大型食肉的克拉玛依龙、背部如锄刀状平坦的乌尔禾剑龙、体躯较小的吐谷鲁鸟龙、小型食肉的艾里克敏捷龙、复齿湖翼龙，以及蒙古亚洲龙等，在玛河下游形成了世界罕见的恐龙化石群。

古尔班通古特沙漠周围是大片草原，传统上居住着游牧民族。唐朝把古尔班通古特沙漠称作“沙陀碛”，在沙漠周边分布着一些绿洲，沙陀人就生活在这里，这也正是沙陀突厥得名的由来。古尔班通古特沙漠隶属于新疆昌吉回族自治州，境内主要有汉族、回族、维吾尔族、哈萨克族等42个民族。境内使用的汉语语言属于兰银官话北疆片，此外，维吾尔语是新疆官方语言之一，属于较为强势的语言，州内有些人口数量较少的民族已经或者正在转用维吾尔语，如乌孜别克族、塔塔尔族等。现代维吾尔族语是维吾尔民族的共同语言，属阿尔泰语系突厥语族。

古尔班通古特沙漠是准噶尔盆地的主体部分，也是具有特殊地理景观的生态过渡地带，历史上就是北疆羊和部分马匹重要的冬牧场。沙漠南缘1949年后大量开发，垦区、农牧场呈带状分布，其中有北塔山牧场、红旗、土墩子、一0七、一0二、一0三、一0六、芳草湖、新湖等团场的耕地已深入到沙漠内部。古尔班通古特沙漠南缘、西缘是与绿洲交错带，为准噶尔盆地重要的农、牧业基地，也是交通、工业燃料基地。沙漠以西的整个盆地西部为灰漠土区，是小麦、玉米、水稻与棉花重要基地。

此外，沙漠既有独特的自然景观，又有独特的动植物资源，人文资源不胜枚举。古尔班通古特沙漠的“驼铃梦坡”“西部民族风情园”和楼兰、尼雅遗址、吐鲁番市、罗布泊、魔鬼城等沙漠旅游景点已具备一定的规模，旅游人次逐年增长，沙漠旅游业正处在快速发展阶段。

S21阿勒泰—乌鲁木齐高速公路自阿勒泰地区福海县起，途经昌吉回族自治州、五家渠市，进入乌鲁木齐市，是贯穿准噶尔盆地和中国第二大沙漠古尔班通古特沙漠的盛景大道，全长342.5千米，全线共有服务区5对，是目前乌鲁木齐和阿勒泰地区之间最方便、快捷的高速公路通道。

古尔班通古特沙漠是中原地区干旱区和土地荒漠化的代表区域，兼具生态环境极其脆弱，以及人类扰动大、生态退化明显的双重属性。20世纪80年代以来，由于气候变化和人为活动的干扰，沙漠天然植被严重退化，覆盖度明显降低，部分地段植被盖度甚至降低至5%以下，沙漠趋向活化。

1984年，中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所（现为中国科学院新疆生态与地理研究所）科学家根据当地实际条件，进行了秋灌造林和积雪-客沙造林技术试验，成功建造了人工梭梭(Haloxylonammodendron)林，固定了活化沙丘，改善了区域生态环境，保障了绿洲生态安全，并在区域内进行了大规模应用推广，促进了区域生态退化的恢复。针对古尔班通古特沙漠的特有条件，科研人员经过不断探索，开发了客沙、集水、秋灌、悬湿沙层4种固沙造林技术，进行了防沙治沙技术示范。客沙造林，就是在沙丘湿沙层很薄的地段，将其临近地段的湿润沙土填到幼苗种植穴中。这样就可以补足苗木根层水分，提高苗木成活率，并支撑它们度过夏季。

2002年，昌吉回族自治州成立北部荒漠生态保护管理站，高效治理和管护境内荒、沙漠区。得益于国家公益林保护项目，昌吉市严格执行有关自然保护、野生动植物保护的法律、法规和方针政策，引进推广防沙治沙项目，狠抓森林防火和野生动物保护，持续20余年，实施植树造林、防沙治沙、退耕还林还草等重大生态工程，国家级公益林面积由以前的74万亩增加到现在的156万亩，植被盖度由30%增加到50%，生物多样性增长明显。2023年，新疆生态建设围绕塔克拉玛干沙漠和古尔班通古特沙漠，通过科学开展国土绿化，推进两大沙漠治理，全年计划完成造林绿化85万亩。

沙漠既有独特的自然景观，又有独特的动植物资源，人文资源不胜枚举，古尔班通古特沙漠的“驼铃梦坡”“西部民族风情园”和楼兰、尼雅遗址、吐鲁番市、罗布泊、魔鬼城等沙漠旅游景点已具备一定的规模，旅游人次逐年增长，沙漠旅游业正处在快速发展阶段。2005年10月23日，古尔班通古特沙漠被《中国国家地理》评为中国最美五大沙漠之一。

古尔班通古特沙漠旅游从自治首府乌鲁木齐市进入沙漠最近通道从五家渠市为起点，东线从一0二团场17连出绿洲。西线经一0三团场14连进入沙漠，终点到准噶尔盆地的罗布泊东道子海，全长约60千米。这条通道上绿洲与沙漠隔行扫描，形成独特的自然人文景观。一边是梭梭、胡杨、蒙原羚、古老自然生态；一边是机耕、电井、喷灌现代绿洲文明。一边是沙丘绵延，万簌俱寂，黄色遮天；一边绿波万顷，欢歌笑语生机盎然。如果从东道子海继续北上沙漠探险，沿古驼道穿越古尔班通古特沙漠腹地直抵阿勒泰市。沙漠腹地保留了大量珍贵的古丝绸之路文化遗迹；北庭故城遗址（黑龙江省红旗农场）、土墩子大清真寺、烽火台、马桥古城、西泉冶炼遗址、一0三团新渠城子遗址、一0五团头道沟古城遗址。

魔鬼城又称乌尔禾芝加哥，位于准噶尔盆地西北边缘的佳木河下游乌尔禾矿区，西南距克拉玛依市100千米。有一处独特的风蚀地貌，形状怪异、当地人蒙古族将此城称为“苏鲁木哈克”，哈萨克族称为“沙依坦克尔西”，意为魔鬼城。魔鬼城地面海拔高程300--500米，平均海拔380米。魔鬼城呈北西一南东走向，长约5千米，宽约3千米，面积约15平方千米，由一系列近北西一南东走向的孤立台地组成。台地高10—50米，由广泛出露的白垩系下统吐谷鲁群构成，主要岩性为浅水湖泊相灰绿色细砂岩与棕色、褐红色泥岩、砂质泥岩，吐谷鲁群略呈水平状，向东南方向微倾，倾角约5度。魔鬼城属典型的雅丹地貌，是受风力和流水作用的影响形成的。

亿万年以前，由于风雨剥蚀，地面形成深浅不一的沟谷，高低错落的山丘，裸露的石层被狂风雕琢得奇形怪状，千姿百态，有的呲牙咧嘴，状如怪兽；有的危台高耸，形似古堡，或似亭台楼阁，檐顶宛然，有的象宏传宫殿，傲然挺立；有的像耸人云霄的摩天大楼或象平地突起的压形牌坊，有的好似尖顶教堂或似园顶庙寺。有的山丘象一峰昂首跋涉的骆驼或有的峰顶巨石象猴儿戴帽。经过亿万年岁月，大自然的“手”雕刻出千奇百怪、栩栩如生的各种形态，属千古杰作神秘壮观，令人浮想联翩。在起伏的山坡上，布满着血红、湛蓝、洁白、橙黄等各色石子，宛如魔女遗珠，更增添风城神秘色彩。

军燕沙漠生态旅游景区位于古尔班通古特沙漠边缘的121团7连，景区内胡杨林连片，与欧式酒庄建筑相融合，成为独特的生态景观，是国家级AAAA级景区。景区开发的游玩项目有彩虹滑道、乘骑骆驼、划船、浑水摸鱼、真人CS、篝火晚会等，游客不仅能参与沙漠游玩、参观葡萄美酒的生产过程和欣赏欧式的地下酒窖，还能看到马、骆驼、梅花鹿等动物，体验亲近自然的乐趣。该景区先后承办了国内多项体育赛事和节庆活动，已连续多年成功举办摸鱼节、越野车拉力赛、丰收节等活动。景区自2014年对外开放以来，截至2023年10月累计接待游客205万人。

驼铃梦坡沙漠生态旅游区位于新疆石河子市垦区150团境内，新疆第二大沙漠古尔班通古特沙漠南缘，占地面积1000公顷，被誉为“荒漠动植物园”。境内有梭梭、胡杨、红柳、沙拐枣等24科89属149种沙生植物，有蒙古野驴、土百灵等几十种动物。驼铃梦坡已成功申报国家AAAA级景区，是新疆著名的沙漠旅游圣地。1992年初，台湾诗人徐望云前往新疆石河子旅游，并住在古尔班通古特沙漠的农垦区。在这里，徐望云被眼前无限的大漠风光所吸引，唱起了当时在两岸流行的歌曲《梦驼铃》，并给这片沙漠取了一个富有诗意的名字——驼铃梦坡。150团还投入1358万元在景区新建一处占地面积近46余亩的滑雪场，滑道总长度450多米，可同时接待120多名滑雪爱好者。该景区还推出雪上滑冰、冰球比赛、冰壹球、雪地堆雪人、打雪球等娱乐项目。

沙湾千泉湖国家湿地公园是天然形成的沼泽湿地，是古尔班通古特沙漠绿洲中最大的生态湿地景观，因有3000多个泉眼点缀其间而得名，湿地率58.9%。沙湾千泉湖国家湿地公园自2013年1月经国家林业局批准试点建设以来，沙湾县委、政府高度重视，本着“保护优先，科学修复，适度开发，合理利用”的基本原则，最大限度地还原湿地本身。千泉湖距离沙湾市区26千米，2018年创建为3A级旅游景区。该湿地公园栖息的鸟类有17种，千泉湖北岸有千亩原始次生林区，桦树、灌柳、沙枣、红柳等林木生机勃勃，狐狸、野兔、狍、黄鸟、苍鹰在这里繁衍生息。而依托景区开发的鱼塘，水产养殖面积已达1000亩，盛产鱼、蟹、虾、鳖等。

中国三大英雄史诗之一的《玛纳斯》，讲述的就是著名英雄玛纳斯，为争取自由和幸福而进行斗争的故事。玛纳斯是一位勇猛剽悍、能征善战的勇士，是一位充满原始激情和无穷力量，具有特殊魅力的英雄。他战死后，他的后人和部下用他的名字命名了玛纳斯河、玛纳斯湖、玛纳斯城。

2022年3月19日，全程在新疆拍摄的探险电影《玛纳斯人之失落的秘境》在全国公映，电影讲述了一个青春、冒险、悬疑的故事，先后在天山、古尔班通古特沙漠、五道垭、十户窑大峡谷、玛纳斯国家湿地公园、胡杨林等多处风景区取景拍摄。

在20世纪50年代以前，关于古尔班通古特沙漠的研究比较贫乏，多是一些外国旅行家，特别是俄国旅行家对古尔班通古特沙漠的记载。中国对古尔班通古特沙漠进行详细研究始于20世纪50年代。1951年新疆石油管理局对准噶尔盆地进行以寻找储油构造为主的地质勘探，同时对沙地地貌作了简要描述。之后开展的1:6万航空测量对古尔班通古特沙漠地貌研究提供了较有价值的资料。中国科学院新疆综合考察队在20世纪50年代先后对准噶尔盆地西部和北部进行了地貌和第四纪地质调查，编制了地貌图与第四纪沉积类型图。1959年中国科学院治沙队组织的沙漠综合考察，三次纵穿古尔班通古特沙漠，发现其植物区系丰富，是一个固定、半固定状态的沙漠。考察队以报告和论文的形式提出沙漠改造和利用的初步意见，使人们第一次较完整、较系统地认识了古尔班通古特沙漠，为改造治理和开发利用沙漠提供了科学资料和依据。在以后的沙漠考察过程中，有关部门开始建立定位观测试验站（莫索湾治沙站、精河治沙站），继续观测沙漠自然环境和风沙灾害状况的同时，将重点逐渐转移到研究沙漠利用与危害治理的技术和方法上。

进入21世纪，随着中国环境问题的日益严峻和科学技术研究资金的大量投入，专项研究不断深入，如生物结皮对种子植物的影响、线性沙丘的沙面稳定性、荒漠梭梭对草本层植物的保护效应、大范围植物空间分布及与环境关系的定量研究等。2010年，钱亦兵研究员等对古尔班通古特沙漠最近二十多年来的调查、试验成果，进行了一次集成研究及较全面和系统的总结，撰写了《古尔班通古特沙漠环境研究》科学专著。