塔里木河流域生态系统的极度脆弱性是它的突出特点，已导致诸多生态环境问题。如何在有限的空间内，承受越来越大的压力;如何处理好区域开发与环境保护、生产与生态、经济发展和环境保护之间的关系;如何采取合理的、必要和有效的措施，抑制或减缓生态环境的恶化，减少不必要的损失等，所有这些就构成生态环境分类和防治对策的出发点。
对于塔里木河流域的生态系统分类，前人已有成果相继问世，如宋郁东、樊自力(2000)等和王让会、马英杰(2004)等均有研究。根据前人和本人的研究，把塔里木河流域生态系统划分为5个类型。各类型的特征分述如下。
1.山地生态系统
是塔里木河径流形成和水源涵养区，是荒漠中的“湿岛”，起着产流和涵养水源的作用。没有山地产流所形成的水资源向平原荒漠输送，就没有平原的绿洲形成。山地生态系统也是一个庞大而复杂的复合生态系统。在各山地的低山坡，由于降水稀少，具有强烈的旱化和鲜明的荒漠化特征;中低山带，物理风化过程强烈，普遍石质化，超旱生灌木、半灌木荒漠是最具代表性的植物;中高山带，因降水增多，地形切割破碎，土层较薄，占优势的植物是草原和草甸，森林和灌丛呈斑块状分布。总体上看，这些山地的景观垂直带结构很简单，带层极不完整。天山南坡，自下而上的景观垂直带是低山荒漠带—中山草原带—中高山草甸带;昆仑山和喀喇昆仑山的北坡，特别是它的外部山地，因为降水稀少，荒漠植被上升至海拔3000m以上，再向上是寒旱生的高寒草原植被，景观垂直带更为简单。
塔里木河源流山区虽然干旱，但山体高大，平均海拔都在4500～6000m。高山拦截湿润气流，使3000～4500m的山区降水可达400mm左右，形成的径流成为塔里木河的重要补给来源，约占综合补给量的18%～33%;高山之上有冰川和永久积雪，好似高山上的水库。塔里木河上游三个源头区，冰川面积约1.37×104km2，冰川储量约1700.2km3，冰
雪融水补给占塔里木河综合补给的45%～60%，成为塔里木河径流形成和水源涵养区。
山地庞大而复杂的复合生态系统，根据生态组分的差异，可以续分为极高山冰川、高山草甸及草原、中山山地草原、中低山山地半荒漠、低山山地荒漠5个次一级的生态系统单元。
2.人工绿洲生态系统
是在荒漠或自然绿洲的基础上，经过长期人类经济活动影响和改造而发展起来的。在干旱荒漠地区，人类为了生存，就要兴修水利，开荒造田，营造防护林，发展种植和养殖业，从而形成以人工水域为支撑，以人工栽培植物和饲养的畜禽为主体，存在于荒漠地区特有的人工绿洲生态系统。
由于人工绿洲生态系统是一种特殊的景观，它密切依存于有水源的地方，以中生的绿色植物为特征，所以，集中断续地分布在塔里木河干、支流的附近，构成一个人工绿洲生态圈带，是南疆经济社会最繁荣的地方，也是人口最集中的地区。虽然绿洲的面积不及流域面积的5%，但却承载了95%的人口。人工绿洲生态系统是南疆社会经济发展的核心，不仅是人类生活、生存和经济社会活动的场所，绿洲中的能流、物流、信息流也最大，是一个全方位的开放生态系统，影响着其他几个生态系统的改善。
人工绿洲生态系统也是一个庞大而复杂的复合生态系统，由农田生态系统、人工林生态系统、畜禽养殖生态系统、乡村聚落生态系统、人工水域生态系统和绿洲城市生态系统等6个次一级的生态系统组成。
人工绿洲生态系统是适应人类生存和发展需要而建立起来的，通过人类经济、社会活动干预自然、改造自然，改变了荒漠地区水热条件比配的关系，创造出在严酷环境中能够适应人类生存、繁衍的场所。所以，人工绿洲生态系统是富有再生产性，更具有价值的生态系统，是对荒漠生态系统的人工优化，“不是自然”却“胜似自然”的人类劳动的产物。
3.自然绿洲生态系统
处于人工绿洲生态系统和荒漠生态系统之间，它伴河而存，沿塔里木河形成连续的、宽窄不一的绿色景观带，主要由中生、中旱生的天然乔、灌、草构成绿色走廊。它不依赖天然降水，分布在地下水位较高的河漫滩、低阶地、湖滨及洼地，主要依靠洪水灌溉或地下水维持生命，随着河流和水分条件的变化而变化。
自然绿洲生态系统在抗风沙、盐碱和干旱能力方面，都优于人工绿洲生态系统。自然绿洲生态系统资源较为丰富，胡杨林成为南疆重要的用材林，灌木是主要的薪炭林，草甸植被是四季放牧草场，还有重要的药用植物———甘草、肉苁蓉、大云和野生纤维植物罗布麻，也是马鹿、鹅喉羚野生动物栖息、繁衍地。
自然绿洲生态系统除作林地和草地利用外，它很重要的生态功能是成为人工绿洲外围防风、固沙、阻沙的绿色天然屏障，起着“绿洲卫士”的作用，没有乔、灌、草的保护作用，人工绿洲就有可能被风沙吞噬。自然绿洲生态系统根据生态组分的差异，可续分为盐化草甸、荒漠河岸林和灌丛三个次一级的生态系统单元。
4.自然水域湿地生态系统
沿塔里木河干、支流的河床延伸分布。河流水域的大小与水量的丰枯对各个生态系统，特别是人工绿洲生态和自然绿洲生态系统有着明显的影响。
在干旱荒漠地区，自然水域和湿地对于人类经济、社会活动有着特殊的重要作用，也是受人类经济、社会活动干扰变化最大的生态系统。总的趋势是有被人工水域逐渐代替的可能，人类活动使河流流程缩短、湖泊萎缩或干涸、湿地退化减少，同时，由于人类经济活动的影响，改变了水盐平衡，使水质也遭受盐化，使自然水域湿地生态系统发育不良。
水在绿洲生态系统的建立和改善中，起着决定的作用，也是任何因素不能代替的。水是干旱区自然环境中最活跃的因素，是自然界物质和能量转化的主要介质，它能使干旱区光热资源优势得到充分的发挥。自然水域湿地生态系统根据内部组分的差异，可续分为河流、湖泊和沼泽三个次一级的生态系统单元。
5.荒漠生态系统
分布在人工绿洲生态系统、自然绿洲生态系统和自然水域湿地生态系统的周围，呈连续的或斑块状分布，占据着塔里木河流域生态系统的最大面积，形成对绿洲的包围，特别是沙漠具有流动性，在风的吹扬下，不断前移，吞没农田，淹埋村舍，堵塞渠道，危害交通，吹蚀土壤，降低肥力，影响农作物，严重的带来毁灭性灾害。
荒漠大部分是由于缺水形成的，部分荒漠如龟裂地和残余盐土有水时可以改良利用。荒漠生态系统根据组成基质的不同，可续分为沙质荒漠、砾质荒漠、土质荒漠和盐质荒漠4个次一级的生态系统单元。
生态系统的范围和类型