绿洲外围荒漠区是绿洲边缘重要的生态屏障,对此区域开展研究对于保护绿洲环境、维持区域生态安全具有重要意义。植被是联结土壤、大气和水分等要素的自然纽带,在环境和全球变化研究中起着指示器的作用。了解植被时空格局及其形成机制是区域植物资源保护和利用、退化植被恢复与重建的基础。表征地表植被覆盖和植被生长状况的敏感度度量参数NDVI指数,是公认的用于定量表征植被生长状态及植被覆盖度的最佳因子,虽然国内外学者提出了多种植被指数,但经过不少学者进一步验证与实验,NDVI指数依然被认为是荒漠植被信息提取较为适合指数。目前,鲜有绿洲外围荒漠区,特别是天山南麓绿洲外围荒漠区植被格局形成机制的研究报道。为此,研究选择新疆迪那河流域轮台绿洲外围荒漠区为研究区,以区域内植被格局为研究对象,借助遥感、GIS、无人机、模型模拟等手段,利用长时间序列遥感数据、土壤数据、地形数据、气象数据等,开展植被时空格局以及植被格局形成机制研究。通过识别与重建多期植被空间分布格局,从土壤、地形、气候、人为干扰等方面分析区域植被格局驱动因子,并基于GRU神经网络模型,建立考虑静态影响因素的动态植被格局模拟模型,揭示区域植被格局形成机制。研究结果包括以下几方面:1)绿洲外围荒漠区植被格局时空特征:（1）植被空间分布特征主要有:研究区80%以上的区域NDVI值小于0.2,NDVI值>0.2的区域主要分布在戈壁区北部山前区域,非戈壁荒漠区靠近绿洲区域,以及非戈壁荒漠区南部区域。（2）植被分布的时间特征主要有:1992～2018年,荒漠区植被NDVI平均值在0.1-0.2之间波动,其中,1992～1998年出现了明显的下降,1998～2018年基本保持平稳。2)土壤类型、土壤含水量和土壤养分特征及对植被格局的影响:（1）不同土壤类型对植被格局的影响存在明显差异,荒漠风沙土对应的平均NDVI值较高（主要分布在戈壁区靠近绿洲区域）,其次是石灰性草甸土和潜育草甸土亚类（主要分布在非戈壁荒漠区南部区域）,棕漠土亚类（主要分布在戈壁区大部分区域）对应平均NDVI值最低。（2）土壤碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量与植被呈负相关关系;土壤全氮、土壤全磷、全钾含量、有机质含量、土壤酸碱度与植被关系不明显;土壤含盐量与植被关系也不明显,但在非戈壁区,土壤含盐量与植被NDVI值呈负相关。（3）土壤水盐交互作用对植被格局影响显著,非盐渍土区域和弱盐渍土区域土壤含水量与植被NDVI呈明显的正相关。（4）各土层土壤水分含量戈壁区均明显低于非戈壁区;随着土层深度增加,土壤有机质含量、碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量、土壤酸碱度值以及NDVI>0.1区域的土壤含盐量呈减少趋势;戈壁区土壤碱解氮含量、有效磷含量、速效钾含量普遍高于非戈壁区;土壤酸碱度值,在0～40cm土层中,戈壁区略高于非戈壁区,而在40～100cm土层中,戈壁区略低于非戈壁区。3)海拔梯度和微地形对植被格局的影响:（1）在北部戈壁区,随着海拔梯度的升高NDVI值不断上升,靠近山前区域的NDVI值明显高于戈壁区的其他区域;南部非戈壁荒漠区地势平坦,海拔梯度变化对NDVI影响较小。（2）北部戈壁区,区域沟槽密度变化较大,植被呈条带状分布在沟槽两侧、沟槽内或沟槽附近,微地形对区域植被格局影响较大;南部非戈壁荒漠区微地形特征不明显,微地形对植被格局影响较小。4)气候和人为干扰对植被格局的影响:（1）1992～2018年间,研究区内年降雨量和年平均气温变化不大,仅2007年与其它年份相比有明显差异;戈壁区各年份年降雨量均大于非戈壁荒漠区,而年平均气温均低于非戈壁荒漠区;研究区内年降雨量与NDVI值呈正相关关系,年均温度与NDVI值呈负相关关系。（2）距离（距绿洲距离）——衡量人为干扰（绿洲扩张）影响的重要指标,对绿洲外围荒漠区植被NDVI值影响显著,绿洲外围荒漠区NDVI值总体上随距离（距绿洲距离）的增加呈减小趋势。5)植被格局模型模拟:（1）研究区植被格局是在众多影响因素共同作用下形成的。影响因素重要性由高到低依次为:土壤类型45.69%,前一期植被格局30.29%,相对位置5.42%,气温3.97%,降水3.29%,土壤速效钾含量2.17%,土壤碱解氮含量1.93%,土壤有效磷含量1.64%,土壤含水量1.56%,到绿洲距离1.40%,土壤含盐量1.35%,地形1.30%。（2）门控循环单元GRU（Gated Recurrent Unit）模型对于模拟含有动态驱动因素的植被格局具有明显优势,研究选择GRU模型进行植被格局模拟。为进一步提高模拟精度,适应本研究复杂多因素驱动下的植被格局模拟任务,研究对GRU模型进行改进,改进形成的VDM（Vegetation Dynamic Model）模型能够分开处理动态数据和静态数据。利用VDM模型对研究区植被格局进行模拟,模拟结果优于GRU模型,与实际对照,总体精度达81.97%,说明VDM模型适用于模拟基于多因素驱动的植被格局。（3）研究综合考虑区域土壤、地形、气候等因素,基于VDM对植被格局进行模拟,精度达80%以上,说明80%以上的影响植被分布格局的机制得到诠释。本文较为全面的研究了新疆迪那河流域轮台绿洲外围荒漠区植被时空格局特征,分析了土壤、地形、气候和人为干扰因素（绿洲扩张）对研究区植被格局的影响,并基于门控循环单元GRU模型,建立VDM模型,对研究区植被格局进行模拟。结果表明:研究区植被格局主要受土壤因素（包括土壤类型,土壤养分含量,土壤含水量等）、地形、气候因素和人为干扰等因素影响,不同因素对研究区植被格局影响程度存在差异。基于VDM模型对植被格局进行模拟,80%以上的影响研究区植被分布格局的机制得到诠释。研究揭示了荒漠区植被时空特征及其环境驱动机制,对于研究区植被的保护或恢复具有重要意义。