草原絲綢之路的形成，是一個貫穿了5000年曆史的動態過程，最早可以追溯到西元前2千紀的青銅時代，其空間範圍大致框定為北緯40度至50度之間，涵蓋了華北平原向西經黃河流域北部地區、河西走廊東部地區、天山北部地區，直至南西伯利亞、阿爾泰山脈，通往高加索南部地區，進入裏海、黑海北部沿岸各個區域；向東越燕山，到達遼西、河北東部渤海灣一帶，乃至山東半島，橫跨歐亞，形成了若干條較為穩定的貿易通道。這一貿易和文化接觸帶，由於涉及地域範圍廣，時間跨度長，所經區域大多為生態較為脆弱的地區，長久以來，其生態環境的變遷，受到自然因素和人為因素的雙重影響，不同歷史時期所形成的主要貿易通道也屢次變遷。
人為因素影響生態環境變化
所謂“逐水草而居”，説的就是草原絲綢之路上以遊牧生活方式為主體的族群受到生態影響的最為重要的兩個因素—— “水”和“草”。從一定程度上説，水資源的豐缺，可能更為要緊。人類社會發展的早期階段，水資源的豐缺主要受氣候條件的影響。大約在距今3000年的時候，亞洲北部草原曾出現大面積乾旱，遊牧部落大規模地南遷和西移。自此，開闢了東起西伯利亞的額爾古納河流域，西至中亞、西亞和東歐的亞歐大陸草原交通大道。這條路線向東延伸至遼海，向西經黃土高原，北上蒙古高原，到達和林格爾、呼和浩特，然後折向巴彥淖爾、杭錦後旗，到達居延海，走馬鬃山，出明水，達西域。西向河西走廊入西域，沿阿爾泰山南麓西行，經過哈薩克的齋桑泊，過烏拉爾山南北草原，進入南俄草原。由此可知，我國境內草原絲路的形成，蒙古高原與長城沿線交錯帶是東段的重要區域，而西段的重要區域在阿爾泰山南北麓。
長城沿線農牧交錯帶明顯受到人為因素影響而使水文生態環境發生變化的記載在秦漢時期。隨著中原統一王朝的建立，與北方遊牧民族群體建立的匈奴王國不斷地交鋒，其範圍涵蓋了鄂爾多斯高原和河西走廊的大片地區。這一地區也成為中原統一王朝大量進行軍事和農業移民的重要方向。有利的佐證是，原來以遊牧生活方式為主的族群所佔領的區域，在秦王朝建立後，開始出現了大量的穩固行政區劃建置。據《史記·匈奴列傳》載，秦始皇驅逐匈奴，佔領了“河南地”之後，因河為塞，築四十四縣城，強迫三萬家遷往“北河、榆中”（今河套及準格爾旗一帶）屯墾。所謂的“北河”也即烏加河。至此，鄂爾多斯高原以南的大部分區域成為農墾區或半農墾區，並且這種趨勢在漢王朝的經略之下更為擴大。漢武帝時 “置張掖、酒泉郡，而上郡、朔方、西河、河西開田官，斥塞卒六十萬人戍田之”；元狩二年 “徙關東貧民處所奪匈奴河南地、新秦中，以實之”。這樣大規模的移民實邊，使得原有的草場改牧為耕，這一地區的主要河流沖積平原，包括銀川平原、後套平原和土默特平原，由於天然具備良好耕作條件，而成為較早被開發的農業區。但是，草原平原的可耕土壤層生態非常脆弱，一旦棄耕拋荒，則很快被沙化，從而形成沙地。所以，從目前的史料來看，早期這一地區沙地形成的重要因素，除了氣候條件外，耕後拋荒是主要人為因素。
拋荒造成區域沙化
在王朝對於北方民族的控制力減弱的歷史時期，北部遊牧民族往往會填補漢族農耕人口內遷後的區域，從而導致的情況並非退耕還牧而形成新的大片草場，與此相反，拋荒的代價是造成了大量區域沙化：曹魏時期司馬昭“西征靈州，北臨沙漠”，也就是説，這一時期靈州城北大部分區域已經可見沙化，今寧夏至內蒙古的黃河兩岸均出現荒漠化。到了隋朝初年，杭錦旗西側的道路幾乎由於流沙的阻隔而喪失了交通功能，從而阻礙了大同向西至夏州的主要交通路線。唐代，北部鄂爾多斯高原的荒漠化日趨嚴重，毛烏素沙地和庫布齊沙漠逐漸形成。為了解決交通問題，唐太宗在今庫布齊沙漠以北的漠北鐵勒各部設置羈縻府州，以各部首領領之，並設燕然都護府總領。不久又根據各部的請求，開闢“參天可汗道”，設68所驛站， 使之成為漠北與中原往來的主要通道。石羊河下游流域，原本是漠北與河西走廊相接的交通要道，沿石羊河下游向西的綠洲湖泊在唐中後期開始出現鹽鹼化，原有的軍事行政機構“白亭軍”被撤銷，道路也曾一度中斷而被迫繞行。
兩宋遼金時期，除了北部的毛烏素和庫布齊荒漠化繼續加重外，東部的呼倫貝爾沙地也開始逐漸形成。呼倫貝爾沙地位於內蒙古東北部呼倫貝爾高原，東部為大興安嶺西麓丘陵漫崗， 西部為達賚湖和克魯倫河，南與蒙古相連， 北達海拉爾河北岸，是草原絲綢之路東端的重要貿易路線。歷史時期形成的固定沙地，自兩宋以後，逐漸沿著伊敏河、輝河和海拉爾河兩側斑點狀活化。克魯倫河從肯特山向南流出後折向東，經過廣闊草原地帶注入呼倫湖，是額爾古納河—黑龍江水系最西的源頭。契丹統治時期，曾經在此大量移民駐屯。但是到了蒙元時期，由於與明朝以長城為界對壘，克魯倫河—額爾古納河—海拉爾河一線的草場得到極大恢復，荒漠化程度開始有所緩和。因此蒙元之後，草原絲路東段的路線，從原有的伊敏河、輝河東側道路開始向克魯倫河—額爾古納河西側偏移。
從移民墾荒到因沙而廢
至明清時期，毛烏素沙漠等長城沿線的榆林、橫山、靖邊、定邊、鹽池等沙漠化土地迅速蔓延，鄂爾多斯地區的墾荒行動在清朝時期達到了頂峰。生態環境進一步遭到破壞，範圍涉及準格爾旗、達拉特旗、杭錦旗靠近黃河的地段以及鄂托克旗靠近寧夏的部分地區。此外，由於元明時期的氣候條件惡化，毛烏素沙地腹地的沙丘開始出現移動的記載，從固定沙丘向移動沙丘轉化，毛烏素沙地從而形成了難以逆轉的荒漠化景象。北宋初期，夏州附近還有貿易活動和記載。到了明末清初，這裡已經是荒漠腹地，少見人類活動的痕跡。
此外，影響草原絲路東段道路選擇的是，明清時期科爾沁地區荒漠化面積擴大。契丹王朝建立之後的強制移民，給科爾沁草原的生態環境造成巨大破壞，築城、墾荒、新的行政區劃設置，導致沙漠化出現。金代大量的耕地廢棄和修築臨湟路邊壕城堡，加之此時寒冷的氣候與人類活動疊加在一起，促成了科爾沁地區從草原地貌向荒漠地貌轉化。到了元代、明代以及清朝初年, 沙地得到了恢復和發展，科爾沁的農業耕種已基本停止，在停止農業耕種、氣候轉為暖濕的條件下，元代的科爾沁草場景觀得到了一定的恢復。然而至清代建立以後，科爾沁再次出現大規模墾荒，特別是清代後期尤為嚴重，到了嘉慶時期，移民墾荒已經成為不可阻擋的潮流，大量內地流民涌向蒙古地區，以科爾沁右翼後旗為代表的墾民不斷增多，開墾範圍也由南向北不斷擴大。到光緒十七年（1891），科爾沁最北端的扎薩克圖王旗也容留土默特、喀喇沁蒙民墾種洮兒河夾心地帶，這一地帶由於大量拋荒，從而轉為沙地。至清末官放蒙地之前，哲裏木盟十旗都有不同程度的私招私墾蒙地現象，科爾沁草場內的可耕作用地基本上已開墾殆盡，加劇了當地荒漠化進程。
綜上所述，草原絲綢之路是各個文明、各種生産生活方式下的不同族群共同建立的貿易要道。隨著環境破壞和生態退化，草原絲路也經歷了不同歷史時期的動態變化。雖然這種變化不會阻隔這條歐亞大陸線上的貿易往來，但是生態環境對於草原絲路的影響，進而對於歐亞草原諸族所産生的深刻影響，也是不可忽視的絲路變革研究的重要組成部分。
