绿洲城镇是我国西北干旱区人类生活和生产的核心,是人类活动最为密集,人地关系最为敏感的区域。从农业社会到工业社会急剧转变的过程中,宁夏和新疆都属于西北落后区域,发展区位不佳、工业基础薄弱。经过五十余年的发展,尤其是近二十年,城镇发展格局清晰,工业体系已经基本健全。但和其他城镇区域相比,绿洲型城镇表现了地域景观的独立性,荒漠背景下对水资源和绿洲资源的依赖性。从人类活动对环境影响的过程和结果分析,人类社会对资源的开发利用程度,已经达到了空前的规模。在人和环境的相互作用下,城镇发展、人类活动与全球气候变化大区域环境演替等内外环境组合下的绿洲复合系统有可能发生不可逆的脆性转变,这种不可逆的脆性转变就是系统的临界性。复合系统变化过程中,自然地理要素是自然界长期运动的结果,人类社会要素是城镇变迁的小尺度的演化内容,两种不同层次尺度要素在有限地域中相互关联耦合、自我更新、适应并不断运动跃迁到新的层次。文章探究乌鲁木齐市、昌吉市和五家渠市组成的绿洲复合系统在信息时代背景下的新内涵,重新定义绿洲复合系统、城镇网络、系统脆弱性等内容,认为复合系统是在绿洲-荒漠大尺度背景下,自然系统中气候、水文、资源、地形地貌等与人文系统中经济、政治、人口、文化等多要素在有限的地域关联耦合在一起,形成的具有复杂关联、有机反馈的统一整体。然后(1)通过定性分析干旱区的土地资源、水资源和绿洲资源等内容,对影响绿洲系统演化的主要驱动因子进行分析,并对乌-昌-五复合系统生态系统与社会系统进行定量的关联耦合分析和灰色关联度分析,得出系统中各要素的涨落演化和关联耦合机制。(2)通过定性阐述绿洲复合系统的脆弱性内涵,定量分析复合系统内部具体要素的脆弱性测度。(3)系统的自组织临界状态是系统脆弱化的主要原因,判断系统临界性特征主要是从时间和空间两个方面。在时间尺度上,对乌鲁木齐市的广义城镇化过程进行定量分析,认为系统具分形特征,在空间尺度上也论证了乌-昌-五复合系统的分形特征,说明了绿洲复合系统的自组织临界状态。