草原丝绸之路的形成，是一个贯穿了5000年历史的动态过程，最早可以追溯到公元前2千纪的青铜时代，其空间范围大致框定为北纬40度至50度之间，涵盖了华北平原向西经黄河流域北部地区、河西走廊东部地区、天山北部地区，直至南西伯利亚、阿尔泰山脉，通往高加索南部地区，进入里海、黑海北部沿岸各个区域；向东越燕山，到达辽西、河北东部渤海湾一带，乃至山东半岛，横跨欧亚，形成了若干条较为稳定的贸易通道。这一贸易和文化接触带，由于涉及地域范围广，时间跨度长，所经区域大多为生态较为脆弱的地区，长久以来，其生态环境的变迁，受到自然因素和人为因素的双重影响，不同历史时期所形成的主要贸易通道也屡次变迁。
人为因素影响生态环境变化
所谓“逐水草而居”，说的就是草原丝绸之路上以游牧生活方式为主体的族群受到生态影响的最为重要的两个因素—— “水”和“草”。从一定程度上说，水资源的丰缺，可能更为要紧。人类社会发展的早期阶段，水资源的丰缺主要受气候条件的影响。大约在距今3000年的时候，亚洲北部草原曾出现大面积干旱，游牧部落大规模地南迁和西移。自此，开辟了东起西伯利亚的额尔古纳河流域，西至中亚、西亚和东欧的亚欧大陆草原交通大道。这条路线向东延伸至辽海，向西经黄土高原，北上蒙古高原，到达和林格尔、呼和浩特，然后折向巴彦淖尔、杭锦后旗，到达居延海，走马鬃山，出明水，达西域。西向河西走廊入西域，沿阿尔泰山南麓西行，经过哈萨克斯坦的斋桑泊，过乌拉尔山南北草原，进入南俄草原。由此可知，我国境内草原丝路的形成，蒙古高原与长城沿线交错带是东段的重要区域，而西段的重要区域在阿尔泰山南北麓。
长城沿线农牧交错带明显受到人为因素影响而使水文生态环境发生变化的记载在秦汉时期。随着中原统一王朝的建立，与北方游牧民族群体建立的匈奴王国不断地交锋，其范围涵盖了鄂尔多斯高原和河西走廊的大片地区。这一地区也成为中原统一王朝大量进行军事和农业移民的重要方向。有利的佐证是，原来以游牧生活方式为主的族群所占领的区域，在秦王朝建立后，开始出现了大量的稳固行政区划建置。据《史记·匈奴列传》载，秦始皇驱逐匈奴，占领了“河南地”之后，因河为塞，筑四十四县城，强迫三万家迁往“北河、榆中”（今河套及准格尔旗一带）屯垦。所谓的“北河”也即乌加河。至此，鄂尔多斯高原以南的大部分区域成为农垦区或半农垦区，并且这种趋势在汉王朝的经略之下更为扩大。汉武帝时 “置张掖、酒泉郡，而上郡、朔方、西河、河西开田官，斥塞卒六十万人戍田之”；元狩二年 “徙关东贫民处所夺匈奴河南地、新秦中，以实之”。这样大规模的移民实边，使得原有的草场改牧为耕，这一地区的主要河流冲积平原，包括银川平原、后套平原和土默特平原，由于天然具备良好耕作条件，而成为较早被开发的农业区。但是，草原平原的可耕土壤层生态非常脆弱，一旦弃耕抛荒，则很快被沙化，从而形成沙地。所以，从目前的史料来看，早期这一地区沙地形成的重要因素，除了气候条件外，耕后抛荒是主要人为因素。
抛荒造成区域沙化
在王朝对于北方民族的控制力减弱的历史时期，北部游牧民族往往会填补汉族农耕人口内迁后的区域，从而导致的情况并非退耕还牧而形成新的大片草场，与此相反，抛荒的代价是造成了大量区域沙化：曹魏时期司马昭“西征灵州，北临沙漠”，也就是说，这一时期灵州城北大部分区域已经可见沙化，今宁夏至内蒙古的黄河两岸均出现荒漠化。到了隋朝初年，杭锦旗西侧的道路几乎由于流沙的阻隔而丧失了交通功能，从而阻碍了大同向西至夏州的主要交通路线。唐代，北部鄂尔多斯高原的荒漠化日趋严重，毛乌素沙地和库布齐沙漠逐渐形成。为了解决交通问题，唐太宗在今库布齐沙漠以北的漠北铁勒各部设置羁縻府州，以各部首领领之，并设燕然都护府总领。不久又根据各部的请求，开辟“参天可汗道”，设68所驿站， 使之成为漠北与中原往来的主要通道。石羊河下游流域，原本是漠北与河西走廊相接的交通要道，沿石羊河下游向西的绿洲湖泊在唐中后期开始出现盐碱化，原有的军事行政机构“白亭军”被撤销，道路也曾一度中断而被迫绕行。
两宋辽金时期，除了北部的毛乌素和库布齐荒漠化继续加重外，东部的呼伦贝尔沙地也开始逐渐形成。呼伦贝尔沙地位于内蒙古东北部呼伦贝尔高原，东部为大兴安岭西麓丘陵漫岗， 西部为达赉湖和克鲁伦河，南与蒙古相连， 北达海拉尔河北岸，是草原丝绸之路东端的重要贸易路线。历史时期形成的固定沙地，自两宋以后，逐渐沿着伊敏河、辉河和海拉尔河两侧斑点状活化。克鲁伦河从肯特山向南流出后折向东，经过广阔草原地带注入呼伦湖，是额尔古纳河—黑龙江水系最西的源头。契丹统治时期，曾经在此大量移民驻屯。但是到了蒙元时期，由于与明朝以长城为界对垒，克鲁伦河—额尔古纳河—海拉尔河一线的草场得到极大恢复，荒漠化程度开始有所缓和。因此蒙元之后，草原丝路东段的路线，从原有的伊敏河、辉河东侧道路开始向克鲁伦河—额尔古纳河西侧偏移。
从移民垦荒到因沙而废
至明清时期，毛乌素沙漠等长城沿线的榆林、横山、靖边、定边、盐池等沙漠化土地迅速蔓延，鄂尔多斯地区的垦荒行动在清朝时期达到了顶峰。生态环境进一步遭到破坏，范围涉及准格尔旗、达拉特旗、杭锦旗靠近黄河的地段以及鄂托克旗靠近宁夏的部分地区。此外，由于元明时期的气候条件恶化，毛乌素沙地腹地的沙丘开始出现移动的记载，从固定沙丘向移动沙丘转化，毛乌素沙地从而形成了难以逆转的荒漠化景象。北宋初期，夏州附近还有贸易活动和记载。到了明末清初，这里已经是荒漠腹地，少见人类活动的痕迹。
此外，影响草原丝路东段道路选择的是，明清时期科尔沁地区荒漠化面积扩大。契丹王朝建立之后的强制移民，给科尔沁草原的生态环境造成巨大破坏，筑城、垦荒、新的行政区划设置，导致沙漠化出现。金代大量的耕地废弃和修筑临湟路边壕城堡，加之此时寒冷的气候与人类活动叠加在一起，促成了科尔沁地区从草原地貌向荒漠地貌转化。到了元代、明代以及清朝初年, 沙地得到了恢复和发展，科尔沁的农业耕种已基本停止，在停止农业耕种、气候转为暖湿的条件下，元代的科尔沁草场景观得到了一定的恢复。然而至清代建立以后，科尔沁再次出现大规模垦荒，特别是清代后期尤为严重，到了嘉庆时期，移民垦荒已经成为不可阻挡的潮流，大量内地流民涌向蒙古地区，以科尔沁右翼后旗为代表的垦民不断增多，开垦范围也由南向北不断扩大。到光绪十七年（1891），科尔沁最北端的扎萨克图王旗也容留土默特、喀喇沁蒙民垦种洮儿河夹心地带，这一地带由于大量抛荒，从而转为沙地。至清末官放蒙地之前，哲里木盟十旗都有不同程度的私招私垦蒙地现象，科尔沁草场内的可耕作用地基本上已开垦殆尽，加剧了当地荒漠化进程。
综上所述，草原丝绸之路是各个文明、各种生产生活方式下的不同族群共同建立的贸易要道。随着环境破坏和生态退化，草原丝路也经历了不同历史时期的动态变化。虽然这种变化不会阻隔这条欧亚大陆线上的贸易往来，但是生态环境对于草原丝路的影响，进而对于欧亚草原诸族所产生的深刻影响，也是不可忽视的丝路变革研究的重要组成部分。
