采用全面调查法对新疆吉木萨尔县北庭故城遗址区域的植物物种多样性进行了调查分析；采用典型样地调查法对研究区的植被进行了调查和分类；并对植被的空间分布格局进行了分析；运用孢粉分析、植硅体、粒度、14C测年手段和光释光测年手段对本区域的历史植被变化过程进行了初步探讨。主要研究结果和结论如下：北庭故城遗址区内有维管束植物123种（变种），隶属于106属38科。其中，蕨类植物1科1属1种，种子植物122种105属37科。研究区科的组成特点是单属科（一科一属）和单种科（一科一种）为主体；属的组成特点是单种属（一属一种）和寡种属为主体。通过对研究区种子植物区系成分分析得出，在科的分布区类型中，世界分布占绝对优势，同时温带分布也占有很大的比例，尤其以北温带分布为最多。属的分布区类型中，主要以温带成分中的北温带为主。在区域气候环境的长期影响下，植物区系表现出典型的温带性质，没有中国特有分布科和特有分布属。北庭故城遗址区种子植物的生活型谱中，主要以草本植物为主。本区植物从生态型分，以中生植物种和旱生植物种为主。北庭故城遗址区植被可划分为3个植被型组、6个植被型、15个群系和43个群丛。北庭故城遗址区植被的水平分布格局特点是：阔叶林植被呈狭长带状分布；草甸植被呈片状分布；荒漠植被所占面积地域最大，类型多样性丰富，在遗址外广泛分布，在古城墙内部呈斑块状镶嵌分布。孢粉测定和文献分析的结果显示，北庭故城遗址区距今3200年以前，植被类型大体为荒漠草原；3200-2000年，环境旱化，植被转变为荒漠；2000-1300年，植被为荒漠草原；1300-1000年（唐朝时期），植被为草原化荒漠；介于荒漠和荒漠草原之间的植被类型，比典型荒漠含有更多的草原成分，气候也稍显湿润；1000-650年，植被为荒漠草原；650年至今，植被又转变为荒漠。本区域的植被类型变化幅度较小，受温度和降水的影响，总体上在荒漠草原—草原化荒漠—荒漠之间变动。