在我国北方干旱半干旱地区的沙漠之中,广泛分布着众多的古城废墟,古人不会把城池建于不适于居住的沙漠之中,历史时期环境变化是控制这些古城兴衰的关键因素之一。从这一角度出发,沙漠中的古城废墟在一定程度上可以指示历史时期的环境变化,特别是历史时期沙漠化的发生。通过对河西地区和毛乌素地区的若干古城废墟进行相关文献及环境考古分析,发现古城废弃的时间分布具有较大的一致性,主要集中在南北朝、唐末五代、明清两朝等三个阶段。表明不同地区沙漠化的发生在时间上具有可对比性。此外古城废弃与湖泊退缩、频降尘期等发生的时代也具有相对一致性,均对应近两千年来的气候偏冷阶段。因而可以确定历史时期中国北方干旱半含地区沙漠化过程存在三次大发展时期,即南北朝、唐末五代、明清两朝,主要受控于宏观气候背景。而清代中期以来人口活动强度的显著增加,则是近二、三百年沙漠化的主要原因。