黄河于积石峡进入甘肃后，因在总体上呈南北方向，从而把甘肃省分为河东与河西两大区域。实际上，人们并不把位于黄河以西的永登、皋兰、白银、景泰以至天祝新治所华藏寺一带视为河西的一部分，而是借用内外流域分水岭作为河东、河西的界线，亦即河西地区在冷龙岭、乌鞘岭、一条山、黄草埫山（2057m）等内外流区分水岭一线以北。其北、西、南三面，分别与内蒙古、新疆、青海三省区为邻，仅西北一隅在马鬃山以北与蒙古人民共和国的戈壁阿尔泰省接壤。总面积271万km2，占全省面积59.8%，为本省最大的一个地理区。河西走廊曾经是甘肃省域的主体和政治中心，西汉时曾先后置敦煌、酒泉、张掖、武威四郡，即著名的“河西四郡”，唐代设瓜州、沙州、肃州、甘州和凉州，宋和西夏仍之。元代所建之甘肃省，省会即在今之张掖市。在历史上，甘肃曾不止一次领辖整个阿拉善高原，目前则仅统属其南部边缘。祁连山自西汉时起即具有界山的性质，甘肃主要领辖山地北部。目前，甘肃省在河西地区设有嘉峪关、金昌、酒泉、张掖、武威五个地级市。
（第一节）沙漠、戈壁与绿洲
一、沙漠
广泛分布的戈壁滩，局部沙漠和作为交通中途站与人们生活不可缺少的荒漠绿洲，是河西走廊的典型自然景观。走廊自然植被以各种类型的温带、暖温带荒漠为主，在一些山前地带则分布着一些温带荒漠草原。
荒漠，是指气候干旱、降水稀少且多变、植被稀疏低矮、土地贫瘠的自然地带，意为“荒凉之地”。英语和法语均称desert，阿拉伯语为“厄格”（Erg），维吾尔语叫“库姆”，蒙古和满语称“戈壁”。荒漠地表组成物质，有石质（岩石长期裸露、遭受风化）、砾质（地面由石块或卵石覆盖）、沙质、盐质等不同。石质荒漠和砾质荒漠又分别叫做“岩漠”和“砾漠”，二者合称为戈壁。泥质、盐质的荒漠平地，相应地称为“泥漠”和“盐漠”。沙漠专指荒漠地带的沙质土地，不包括石质荒漠（黑戈壁）和砾质荒漠（白戈壁），它是干旱气候和丰富沙源条件的产物。我国古书上有的称沙漠为流沙、沙河、瀚海，也有的称为沙碛、沙幕、大漠或旱海。河西走廊及其毗邻地区分布有腾格里沙漠、巴丹吉林沙漠和库姆塔格沙漠等沙区。
1、腾格里沙漠
腾格里为蒙古语，意为像天一样浩渺无际。腾格里沙漠位于阿拉善左旗西南部和甘肃省中部边境。东抵贺兰山，南越长城，西至石羊河流域。面积约3.67万km2，海拔1300m~1400m，是我国五大沙漠之一。沙漠中沙垄起伏、残山出露，大小绿洲湖盆和咸淡水湖泊星罗棋布。沙丘相对高度100m~200m，流动沙丘面积占沙漠总面积的40.9%（图8.1），固定、半固定沙丘面积占19.1%。沙漠潜水受大气降水、基岩裂隙水和沙漠凝结水补给，地下水丰富，埋深lm~5m。土壤以风沙土为主，并有部分沙质草甸土、潮土和盐碱土。沙生植物以超旱生和沙生灌木、半灌木为主，植物种类贫乏，盖度小，多以沙蒿、沙冬青、梭梭、霸王、沙竹、白刺等为主，偶见一年生植物沙米、沙蓬等。轻度盐化草甸植被拂子茅、芦苇、杂类草及低湿地植物芦苇、芨芨草，分布于沙漠边缘及湖盆低洼处。属于河西地区的沙漠，包括有八十里大沙、二十里大沙、民勤西沙窝等。
红水河东岸的八十里大沙，由西南向东北倾斜，海拔1450m~1691m。由于红水河的阻隔，交通不便，远离绿洲，基本无人固定居住。沙漠深处的邓马营湖和一、二、三、四、五、六道沟一带，地下水位较高或有湖水聚集，植被较好，是良好的天然牧地。红水河东岸的一段，沙丘约占40%，丘间地约占60%。沙丘类型主要为新月形沙丘及新月形沙丘链，移动方向南偏东，每年前进1m左右。沙丘高度一般为2m左右，迎风坡坡度一般4~5度。固定沙丘占8%~15%，半固定沙丘占2~5%，固定和半固定沙丘白刺植被盖度一般为70%。北部丘间低地平坦开阔，南段和中段有轻度风蚀，可见风蚀凹槽。丘间低地的土壤为灰棕漠土，pH值8.0~8.5。植被稀疏，生长较弱，盖度6%~11%之间。红水河西岸的二十里大沙，地势由东南向西北倾斜，海拔1455m~1590m。除清源乡蔡寨、中沙、王庄、新地等大队附近有极少数固定、半固定沙丘外，均为流动沙丘，沙丘约占35%；丘间地约占65%。沙丘呈新月型、新月型沙丘链和小沙垄，以新月型沙丘链居多。沙丘向南偏东移动，沙区中段高达10m以上；北段一般4~5m；南段沙丘较少（王庄村以北地段除外）。沙丘机械组成越向西北，细沙成分越多，沙丘含水率亦因之而异，北段沙丘迎风坡平均含水率3.4%~4.0%，中段2.4%，南段4.0%~4.5%。丘间地一般较为平坦，部分地段有风蚀凹槽。新地村以北旱生植被盖度6%，高沟堡一带盖度达40%以上，其他地带植被稀少，盖度在5%以下。地下水位较高，北段5m，南段8m，高沟堡一带仅2m左右。
据清乾隆年间（1749）编纂的《武威县志》图载，当时腾格里沙漠尚未越过红水河西岸，红水河沿岸为原高沟堡和武威驻军的牧马场。经过200多年的变迁，这一地段已成沙漠（即现今的二十里大沙）。沙漠的侵入，是由于人们不合理的滥垦、过牧和樵采，破坏了原有的植被，造成生态环境的恶化，使原来并不具备沙漠特征的地区出现了沙漠的景观。至今，沙漠中村庄的废址，农田的轮廓依稀可辨。二十里大沙南端的武威沙漠公园，海拔高度1560m~1575m，占地面积8km2。经过近30年的治理，在约5km2的范围内，约有1/3为可耕地，2/3为固定、半固定和流动沙丘。流动沙丘分布在公园西南部和北部，新月型沙丘链与丘间洼地相间分布。主风向为西北风，沙丘高一般在3m~5m，最高的达11m之多。目前是当地一座融大漠风光、草原风情、园林特色为一体的游览胜地，园内建有高32m的观景塔，占地近4000㎡的游泳池，还有跑马场、赛马场、赛驼场、沙浴场以及“大漠亭”、“陶心阁”、“鸳鸯亭”等设施。园内沙丘起伏，百草丛生，有梭梭、桦木、红柳、沙米等植物。
民勤县西沙窝位处河西走廊东段的石羊河下游现代绿洲的西缘，为腾格里沙漠的一部分。沙窝东西宽约11km，南北长约92km，它东起民勤绿洲边缘，西至大西河旧河床之西，南起红崖山北麓，北抵莱茯山洪积平原前缘，面积达982.3km2。因为它能代表河西走廊沙漠的一般特点，早在1959年中国科学院治沙队即建立民勤治沙综合试验站于沙窝南缘的沙井子一带，初步勘查的站址面积为66.6km2。今天这一地区的地面景观为成片分布的半固定白刺灌丛沙堆，沙堆高约2~3m，白刺覆盖度30%~40%，其间亦间有少许裸露的新月形沙垄；当接近其东部现代绿洲边缘之处，则绵延着一条宽约1km许的柽柳灌丛沙堆带，沿现代绿洲西缘南北延伸，沙堆基本是固定状，高约3~5m，柽柳覆盖度约60%~70%，其株高可达1.5m~2.5m。然而在今天这里的茫茫沙丘之中却残存着沙井柳湖墩、黄蒿井、黄土槽等原始聚落遗址和端字号柴湾古城、三角城、连城、古城等多座古代废墟（图8.2）。这些古遗址虽然身陷沙海之中，早已无声无息地退出了历史的舞台，但是它们存在的本身及其周围暴露的丰富的遗物和成片的弃耕地，向人们显示了昔日绿洲的繁荣。例如位于西沙窝中部的连城遗址，东南距民勤县泉山镇约10km，南距武威市127km。其墙垣甚残破，且大部被沙丘壅压，但轮廓仍十分清晰。南北长360m，东西宽300m，另南墙向西延约50m。夯土版筑，残垣高一般2m~3m，最高6m，四壁各有马面两座，门一，西开。遗址及周围地面暴露有大量的灰陶片、红陶片、蓝釉硬陶片、碎砖块等物；城内西门南侧铜甲、铁甲残片、铁箭头等物甚多，似为兵器库；城中东部铜质残渣集中，似铜器作坊；西南隅玛瑙碎片遍布，似玛瑙作坊；城外西侧有几座封土堆较明显的魏晋墓葬。2001年我们考察至此，曾捡到“开元”铜钱等。
2、巴丹吉林沙漠
巴丹吉林沙漠在甘肃省金塔县东部，位于合黎山、龙首山以北，弱水（黑河下游）东岸古鲁乃湖以东，雅布赖山、宗乃山以西，拐子湖以南。地势南高北低，海拔1100m~1400m。面积5.2万km2，东西长约270km，南北宽达320km，是仅次于塔克拉玛沙漠的第二大沙漠。西北部多新月形沙丘，中部多复合型沙丘链和沙山。沙丘相对高度西部50m~100m，东北部15m~20m，中部200m~300m，边缘降为5m~10m。在自然地带上处于阿拉善荒漠的中心，气候极端干旱，干燥度为7~12，其主要的特色是：
（1）以流动沙丘为主，占整个沙漠面积的83%。只有西部沙漠边缘古鲁乃湖地区及北部拐子湖、东部库乃头庙等地有半固定沙丘分布。巴丹吉林沙漠虽以流沙为主，但在它东南边缘的沙丘以及沙山上仍生长有稀疏的植物，在沙山上大约有植物占据的地段要占整个沙山面积的l/3左右。植物主要分布在迎风坡和背风坡的下部，有时也可见于背风坡的上部。植物成分在东、西部具有差别。西部主要有沙拐枣、籽蒿、花棒、霸王、麻黄、沙木蓼等。而在沙漠东部主要为籽蒿和沙竹。沙拐枣已不占重要地位，麻黄、霸王、木蓼等向东部逐渐减少。这种植物生长和分布的特征，说明了巴丹吉林沙漠并不是像过去一般所认为的那样，全是裸露流沙。
（2）高大沙山密布重叠，其面积约占沙漠总面积的61%，主要集中在沙漠中部。巴丹吉林沙漠以沙丘高大而著称，一般高达200m~300m，最高可达400m以上，形成巨大的沙山，居我国诸沙漠之首。沙山之所以如此高大，或因现代沙丘覆盖在古老钙质浓缩的老沙丘之上，或因沙丘覆盖在下伏基岩剥蚀残丘之上，即沙丘移动过程中受下伏地形的阻碍所致。沙山形态主要有三种：第一种为迎风坡具有叠置沙丘的复合型沙山（图8.3），排列方向为北东（30°~40°），反映了当地是西北风占优势，沙山长度一般达5km~10km，宽lkm~3km不等。迎风坡上的次一级叠置沙丘的形态也是多种多样，或为沙丘链，或为横向沙垄，或为格状沙丘。第二种同样是巨大的沙山，但迎风披上无明显的叠置沙丘链。第三种是金字塔状沙山，主要分布在沙漠南部及东部邻近山岭的地带，特别是在山岭的迎风面，往往都是一个个孤立的分布。
（3）巴丹吉林沙漠与我国其它沙漠显著不同之处，还在于高大沙丘之间的低地分布有许多内陆小湖泊（海子）。湖泊总数达144个之多，主要集中分布在沙漠的东南部，北部及西部较少。由于强烈的蒸发，使湖内聚积大量的盐类，湖水矿化度很高，含盐量5g/L~300g/L，不能饮用或灌溉。但在某些湖盆边缘及有些小湖的中心仍有淡水泉出露，均系沙丘水，受大气降水及凝结水的补给，水质较好，矿化度小于lg/L，可供饮用。这些湖泊面积一般小于1km2。最大的诺尔图也不过1.5km2，最大深度达16m左右。湖泊周围的自然景观呈现出同心圆环状分异的特征。即中心是咸水湖，湖泊周围为沼泽化草甸，地下水埋深不到1m，主要为海韭菜、海乳草等；往外为盐生草甸，地下水埋深1m左右，主要为芦苇、芨芨草等；再往外为白刺沙堆，地下水埋深超过3m；最外缘是固定、半固定沙丘与流沙。这些湖盆主要利用作为放牧场，沙漠中的固定居民点如巴丹吉林等即位于湖盆中。
3、鸣沙山与月牙泉
鸣沙山又名神沙山，位于敦煌市南5km处，其与山麓下的月牙泉，堪称沙漠绿洲中的一绝。鸣沙山东起莫高窟崖壁，西至党河口，绵亘40多公里，宽20余公里，海拔1650m，相对高度100余米。《后汉书》说敦煌地区“水有悬泉之神，山有鸣沙之异”。《元和郡县图志》记载：“鸣沙山一名神沙山，在县南七里。今按其山积沙为之，峰峦危峭，踰于山石。四面皆为沙垄，背有如刀刃，人登之即鸣，随足颓落，经宿风吹，辄复如旧。有一泉水，名曰沙井，悬历古今，沙填不埋，水极甘美”。敦煌文书唐写本《敦煌录》也有关于鸣沙山的记载。其大意说：此山神异，峰如削成，其间有井，沙不能蔽。风俗端午日城中子女皆跻高峰，一起蹙下，其沙吼声若雷。鸣沙山陡峭挺拔，背如刀刃，有的沙丘落沙坡坡度竟然超过了干沙的自然休止角，甚至就连众多游人攀登落下来的流沙，也会在夜里经风吹后而恢复原貌。
关于鸣沙山的形成，民间有一个传说：很久以前，有一位将军在这里打败了仗，积尸无数，一夜之间突然狂风太作，吹沙将尸体覆盖成丘，因此沙丘内就时常有军鼓之声。传说反映了敦煌地区百姓厌恶战争的心情，但关于鸣沙山的形成则纯属无稽之谈。实际上鸣沙山并非全部由流沙堆积而成，它原来是祁连山的剥蚀残丘，在漫长的岁月里逐渐由流沙吹拂覆盖而成。由于鸣沙山特殊的弧状山体构造和这里独特的大气流动状态，使得风随山旋转，气流盘旋上升，山体可以自始至终保持高大陡峭的形状，流沙也不至于掩埋月牙泉水。敦煌地区的沙粒既大又硬，尘的含量比较少，如果人从沙山下滑，干湿沙层的沙粒相互摩擦，自然要发出声响，再加上空谷回荡，声音如雷，就不难理解了。
鸣沙山形态的一大特征是金字塔状沙丘。金字塔形沙丘有一个高尖的峰顶，并从尖顶向不同方向延伸出三个或更多的沙丘臂（脊或棱），每个丘臂都有一个发育良好的三角形滑落面（棱面），坡度一般在25°~30°左右。形成金字塔形沙丘的条件有三：（1）多风向的风沙流，且各个风向的频率相差不大；（2）邻近山岭地带，尤其是处于山岭的迎风坡；（3）下伏地面有起伏，特别是在一些有残余丘岗和台地存在的地区更易于发育。研究表明，鸣沙山处的金字塔形沙丘形成的因素为：在冬春季西北风的作用下，首先形成新月形沙丘，在此基础上，其它风季的东北风和偏南风对其加以改造，3个风向形成并保留3个落沙坡及其相间的向外突出的3个舌状突出沙体，成为雏形金字塔沙丘。尔后，不断交替的三组方向的风继续作用，在背风坡形成一个横轴涡旋，坡折处产生两个倾斜螺旋上升流，把背风坡沙子向坡折处运移堆积的同时，并有向上输送的分量，从而最终形成了一个尖顶、三条尖锐棱线及三个凹形坡面的典型金字塔形沙丘。