吐鲁番沙漠植物园，平均低于海平面80米左右，是建立在地球最低洼地上的植物园，是一处融自然景观和人文造景观为一体的旅游胜地，是吐鲁番农民和科技工作者共同创造的沙漠绿洲。
沙漠植物园北距吐鲁番市11公里，坐落在盆地腹部的风蚀流沙区内。这里沙丘连绵，狂风不断，风沙流动速度居全国之首。这里是“风库”中的“风库”，“火洲”中的“火洲”，年平均大风在8级以上者就有近一个月，最多一年超过两个月。这里温度变化大，最低气温-28℃，极端最高气温48℃以上，夏季沙面温度高达80℃；年平均降水量不足16毫米，年蒸发量2837毫米以上……自然条件之恶劣，可想而知。
1971年，这里建立了恰特喀勒乡治沙站，造林治沙，防止风沙危害。在中国科学院新疆生物土壤沙漠研究所科技人员指导下，经过数十年示范试验，利用冬季闲水大面积治沙造林，最终取得了成功。在这个基础上，于1976年开始规划，建立吐鲁番沙漠植物园。这里成为科学工作者进行荒漠干旱区植物种类资源迁地保存和荒漠植物多样性保护研究的试验、示范和推广中心。
新疆生物土壤沙漠研究所等科研单位，在植物园进行中国科学院生物学部重点课题《优良固沙植物的引种驯化研究》，带动植物园建设迅速发展，不仅成为固沙引种驯化的科研基地，也成为扩大繁殖、防治沙害的示范验区，同时成为观赏沙漠植物旅游景点。吐鲁番沙漠植物园现在已经栽培各类沙生植物约300种，原来的荒漠已是绿荫密布、花团锦簇的彩色世界。
沙漠植物园是沙漠植物的博物馆。这里有标本园、柽柳专类园、民族草药园和固沙植物育苗繁殖区以及野生花卉区和珍贵观赏树木区等。共引种沙漠植物300多种，隶属71科、247属，其中珍稀濒危植物43种属，有沙拐枣属、沙冬青属、白刺属、甘草属、梭梭属等，各属种类已占我国荒漠地区植物种类的80%以上；柽柳专类园已定植柽柳科植物15种，占我国种数的83%。柽柳开花时红霞遍野，春意盎然。民族草药园别具风情，搜集种植新疆维吾尔、哈萨克、蒙古等民族草药50多种，成为新疆民族草药研究基地和观赏基地。
沙漠植物园内有完善的道路、排潮系统和配套设施，还建立了相应的科研和生活区。实验楼内设有种苗实验室、植物解剖室、植物生理室、植物标本室、微机分析室、情报资料室和陈列室、会议室等，现存植物种子标本千余份，植物蜡叶标本近万份，还有各类文字档案及大量图片、图书资料等。植物园培植的沙拐枣、梭梭、柽柳属等优良固沙植物，已在我国其他荒漠地区广泛推广。对荒漠药用植物甘草、麻黄和经济植物枸杞、文冠果、瓜尔豆、油沙草的引种研究，为大规模开展沙生植物产业提供了理论和实践两方面的科学依据。引种荒漠珍稀濒危植物的种类和保存的数量，在中国干旱、半干旱地区植物园中名列前茅，产生了十分可观的经济效益、生态效益和社会效益。
园内有一座瞭望塔，登上塔顶，用望远镜可以看到天山博格达峰、火焰山、葡萄沟和艾丁湖，是一处眺望吐鲁番全貌的制高点。
如今，吐鲁番沙漠植物园已成为沙漠公园。这里环境优美，林木参天，是保护人类生态环境的一道亮丽的风景线。这里对沙漠植物的实验手段和研究设施日益完善，科研工作硕果累累，具备了与国内和国际有关科研机构进行合作和研究的雄厚基础。吐鲁番植物园建立后，已接待20多个国家的专家学者的考察访问。每年到植物园考察、观光、实习的国内学者、游客和学生，更是纷至沓来，络绎不绝。
从沙漠植物园前行5公里有一座无半故城，曾是南北朝至隋唐时期高昌王国无半县的治所，唐僧西行取经曾路过此地，现在只有部分城墙留存。这里的城墙与其他地方不同的是，不是人工夯墙，而是采用牛踏实土墙的办法。从城墙横断面上，还能看到密密麻麻的牛蹄印。如果各位有兴趣，我们可以选择徒步或骑骆驼的方式穿越风蚀流沙区，途中可以看到大面积的人工固沙灌木林、风蚀雅丹地貌、流动沙漠、新月形沙丘和千年古墓，最后到达无半古城
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