在西北干旱区，水环境变化主导着流域的生态环境。黑河流域是我国西北干旱区第二大内陆河流域。历史时期黑河下游额济纳地区的自然环境由于自然因素和人类活动影响产生了巨大的变化。充分认识和揭示不同时空间尺度下的水环境演变规律和驱动力机制，对于认识区域人地关系演进和实现可持续发展具有重要意义。运用历史地理学和树木年轮学原理和方法，以近2000年以来黑河流域水环境变迁和人类活动为主线，分析黑河下游地区的历史文献、地质、考古学、湖泊沉积、树木年轮、蒙古族民间景观类型等资料，研究了历史时期黑河下游额济纳地区的水环境演变过程及其驱动机制。主要结论包括以下几方面： 1、基于古代典籍文献和古遗址变迁资料，认为额济纳地区2000年以来的水系，有自东向西迁移的过程，绿洲时空分布格局也随水系从古居延绿洲向额济纳绿洲发生迁移，荒漠化过程则由古居延三角洲下部向中部和中上部扩展。 2、基于对湖滨带多枝柽柳生长特性及其对湖泊水环境的响应，对黑河下游尾闾湖水环境演变进行了研究。通过东、西居延海、居延泽三个样点轮宽年表和黑河出山口重建径流的累计距平曲线对比表明：气候变化和人类活动共同影响着额济纳地区的水环境变化，近百年来作为主要尾闾湖的东、西居延海的水环境变化则主要体现了人类活动的影响特征。 3、基于额济纳地区历史时期的农牧业变迁和人地关系研究，系统分析了影响黑河流域绿洲演变的自然和人文因素。 4、未来50年黑河上游降水和径流增加，以及流域节水型社会建立的背景下，黑河下游分水方案将在一定程度上得以保证，补给到下游的水资源量也会相应增加，下游水环境恶化趋势将会得到逆转。