库姆塔格沙漠，地跨新疆、甘肃2省区，东起敦煌鸣沙山、西临罗布泊、南依阿尔金山、北抵阿奇克谷地，面积超过2万平方公里。境内自然条件恶劣、气候极端干旱，地貌类型复杂、沙丘类型多样，是“羽毛状沙丘”在我国的唯一分布区。受自然条件和技术装备等制约，一直是我国八大沙漠中综合科考的最后空白。2006年，“库姆塔格沙漠综合科学考察”被列为首批国家科技基础性工作专项重点项目，历时四年，取得了丰硕成果，填补了多项沙漠科考和研究空白。

1.首次发现、命名并定义了“沙砾碛”这一库姆塔格独特的地貌类型，并被“自然科学名词”（修订版）采用；初步探明了该沙漠独有的“羽毛状”沙丘的形态学特征及形成过程，基本澄清了长期以来有关羽毛状沙丘的分异。关于库姆塔格风沙地貌的多篇研究论文在国际权威杂志上发表，其研究结论被《自然》杂志作为最新研究亮点专文报道，认为可能有助于对火星表面沙丘形态的判断。

2.基本探明了库姆塔格沙漠地表沉积物的矿物组成及2个主要物源端元，揭示了晚新生代沉积物特征和地层序列，初步确定了库姆塔格沙漠地区古风成砂的形成时代，并阐明了该沙漠的成因和演化过程；首次确认了库姆塔格沙漠5种土壤类型的发育过程及其区域表征，并将该区域土壤类型划分为17个土类、34个亚类，分别归属于9个土纲和14个亚纲。

3.初步查清了库姆塔格沙漠地区现代水系分布及水文特征，绘制完成中更新世晚期、汉、唐、清、民国、现代6个时期的水系演变图。首次观测到沙漠堰塞湖的消长过程，初步推断沙漠堰塞湖的发育周期为3~5年。

4.首次建立了全方位、全天候、全覆盖的库姆塔格沙漠气象观测场，实现了基于卫星传输的气象数据实时采集，初步摸清了羽毛状沙丘形成的动力条件及周边气候演变趋势，数值模拟出该区域大气环流场在不同情景下的基本特征，初步提出羽毛状沙丘形成的“抽卷蚀积假说”。

5.基本查清了库姆塔格沙漠野生动植物种群、数量和分布区域，特别是发现了沙生柽柳、白花柽柳、侧花沙蓬等6种植物的分布新区；系统调查了国家一级保护动物双峰野骆驼种群及其生境，对野骆驼的行为生态学进行定位观测研究；基于科考成果，库姆塔格沙漠被《中国生物多样性保护战略与行动计划》新增为陆地生物多样性保护优先区域。

6.首次确认敦煌鸣沙山是库姆塔格沙漠的重要组成部分，为2008年奥运火炬传递穿越唯一沙漠提供了有力证据；确定了库姆塔格沙漠的地域范围和面积，揭示了该地区30多年的景观动态变化规律；完成了沙漠及其周边地区的生态经济功能分区，提出了“大敦煌”区域可持续发展的战略对策，为拯救敦煌绿洲、保护敦煌文化遗产提供了重要科学依据。

截止目前，项目共发表研究论文42篇（含11篇SCI），完成学位论文10篇；编辑出版《库姆塔格沙漠地貌图》1幅、《库姆塔格沙漠研究》专著1部、《库姆塔格沙漠自然地理图集》1部、《库姆塔格不再遥远》等科普书2册。构建完成了库姆塔格沙漠基础科学数据库（群），填补了该区域国家基础地理信息的空白。