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以植被现地调查数据、近四十年气象观测数据、2000-2009年MODIS数据为信息源,以生态学、恢复生态学为理论依据,使用数量生态方法,分析了古尔班通古特沙漠南缘植物群落多样性及优势种群空间分布格局特征,使用统计分析方法和遥感图像分析技术,对研究区近四十年气象因子变化规律、近十年植被指数(NDVI)的变化趋势及其与气象因子间的关系进行了研究,建立了植被覆盖度遥感反演模型,并对植被覆盖度进行了预测。研究主要结论如下：调查期内研究区主要有45种荒漠植物,分别隶属于17科43属。主要有尖喙牻牛儿苗(Erodium hoefftianum)、角果藜((?)Ceratocarpus arenarius)、早熟猪毛菜(Salsola praecox)、荒漠庭芥(Alyssum desertorum)、早熟禾(Poa annua)、虫实(Corispermum lehmannianum)和白茎绢蒿(Seriphidium terrae-albae)7种优势草本植物种群且均呈聚集分布。从沙漠边缘向腹地,植物α多样性(R、Simpon、Sharnnon-Wineer及Pielou)指数均呈减少趋势,β多样性(Whittaker)指数则呈增加趋势；从东坡、西坡到丘间平地,α多样性指数依次增加；由丘间平地、西坡到东坡β多样性指数依次增加。1971-2009年,研究区气温和降水量呈现波动式上升趋势。周期分析表明,气温序列存在7年、18年的周期；气温经历了多个偏暖期和偏冷期；从7年和18年的尺度上来看,小波系数曲线刚刚转到高值区,可以推断,在未来几年可能会迎来一个高温期。降水序列存在5年、18年的周期；在不同的时间尺度上,降水经历了多个偏多期和偏少期;从5年和18年的尺度看,小波系数曲线处于低值区的末年,表明降水偏少期在未来的几年有可能向降水偏多期转变。研究区2000-2009年年均温呈上升趋势、年降水量上升趋势不明显,NDVI总体呈上升趋势；NDVI的月变化曲线呈双峰型,最大峰值出现在5月,次峰值出现在8月,最小值在2月；变标度极差分析结果表明：研究区未来年和各季NDVI、气温、降水均呈不同程度的上升趋势,NDVI总体增长趋势和气温、降水变化趋势相吻合。2000-2009年生长季(3-10月)NDVI月均值均呈逐年增加趋势,5月、8月的变化率较大,生长季NDVI与同期降水、温度相关不明显；月均NDVI与同期降水、温度相关性显著(p<0.01)。根据近十年NDVI变化趋势,建立了研究区生长季NDVI线性预测模型,其平均预测精度达94.77%。使用像元二分法建立了研究区植被覆盖度反演模型,用实测盖度对反演盖度进行精度验证,平均反演精度达80.2%,基于NDVI的像元二分模型适用于沙漠区植被覆盖度提取。