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松嫩沙地的形成演化经历了一个漫长的地质历史过程，孢粉记录反映出这个地区从晚更新世以来植被曾被发生多次更替，经历了半荒漠（半荒漠草地）→疏林草原→干草原的演替，气候经过多次冷暖－干湿波动，沙漠化也经历了多次扩张和收缩。与中国北方其它沙漠化土地一样，气候变干是松嫩沙地形成和扩张的决定因素，而人类的各种活动对这一地区的土地沙漠化起着诱发和促进作用。