荒漠生态系统被定义为“水分输入稀少、离散和较大的不可预测性的水分受限生态系统”,降水量远小于潜在蒸散量,水分是限制生物过程的主要控制因素。全球变化对水分循环有十分显著的影响,而在荒漠生态系统中,降水是水分循环的主要来源,蒸散则是水分循环的主要输出。因此研究荒漠地区降水和潜在蒸散量的特征将有利于进一步研究全球变化背景下荒漠区植被与水分之间的关系。　　 本文分析了1961-2010年中国西北四大沙漠不同量级降水脉冲的分布及变化特征,并着重分析了古尔班通古特沙漠和腾格里沙漠的降雪及潜在蒸散量的分布和变化特征。结果表明:四个沙漠各级降水频次的贡献均随着降水量级的增加而减少,其中小降水脉冲占到了80%以上,而各级降水量的贡献中以1-5mm的降水脉冲贡献最大,其中小降水脉冲逐年减少,而大降水脉冲则逐年增加。古尔班通古特沙漠的年降雪量约为31.3mm,以4.05mm/10a的速度极显著增加,年降雪频次为29.6d,以2.64d/10a的速度极显著增加,且降雪分布于全年9个月中,呈单峰型的特点,其中以12月最高;而腾格里沙漠的年降雪量和年降雪频次分别仅为6.3mm和6.2d左右,均无显著变化趋势,且降雪分布于全年7个月中,各月之间较为均匀。古尔班通古特沙漠的年潜在蒸散量约为1001.0mm,并以44.42mm/10a的速度极显著的减少,对其影响最为密切的是降水量,其次为日照时数、相对湿度、风速和最高气温;而腾格里沙漠的年潜在蒸散量约为950.4mm,无显著变化趋势,对其影响最为密切的也是降水量,其次为相对湿度、日照时数、最高气温和平均气温。　　 在水分受限生态系统中,降水的增加会导致土壤水分的增加,进而使实际蒸散量增加。而潜在蒸散量与实际蒸散量之间存在负相关的关系,因此降水量与潜在蒸散量也为负相关的关系。,我们的研究表明,在荒漠生态系统中以小降水脉冲为主,且逐年减少,而大降水脉冲在逐年增加,即降水脉冲的量级在不断增大。基于降水量与潜在蒸散量之间的极显著负相关关系,在古尔班通古特沙漠,降水量呈现极显著的增加趋势,相应的潜在蒸散量则呈现出极显著的减少趋势,而在腾格里沙漠二者均未表现出显著的变化趋势。因此,降水量是影响潜在蒸散量变化最重要的因子。