乌梁素海位于内蒙古巴彦淖尔市乌拉特前旗，是黄河改道形成的河迹湖，号称中国八大湖泊之一，具有很高的区域性价值。
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乌梁素海千年以前是一片草原，隋朝在这里设大同城，唐朝在这里设天德军城，均是以城为塞，以遏住如今包头市以西的昆都仑河谷，防止突厥兵马通过河谷、由阴山以北长驱直入，威胁中原安全。反映杨家一门的英勇和忠烈、改编自杨家将之十二寡妇征西的故事《杨门女将之军令如山》曾在此取景拍摄。
黄河自西汉到明末，在流入河套平原后，在今磴口县的补隆淖西北分为南北两河。南河在当时为次河道，北河为主河道。随着地壳运动，阴山山脉不断上升，河套平原不断下陷。终于，在清朝初年和1850年，黄河在此两次改道，急转南下，同时在最低处形成两个积水洼，总面积2平方公里，时称“大巴儿洞”和“海壕”，因沿岸长满了红柳，于是后来被称为乌梁素海，意为“红柳湖”。而之前的黄河主道也被当成了天然的退水渠道。
近代“走西口”的大背景下，大批农民由中原迁入河套平原开荒， “大巴儿洞”和“海壕”两处水洼具有得天独厚的灌溉条件，周边又有一望无垠的黄河冲积平原，于是四周农民不断迁居至此耕种，人口逐年增多。1930年大旱，乌梁素海地区颗粒无收，争水纷乱中，乌加河上游同义隆拦河坝破决，大水淹没两处水洼周边村庄，形成了如今的乌梁素海。1949年，水域南北长达60千米、东西宽达25千米，水面扩大到近800平方公里，达到乌梁素海历史上的最大面积。
乌梁素海湖面银光朗映，水天一色，万顷空明，波光浩渺。其因为湿润的气候，成为全球九大候鸟迁徙的重要通道之一，是荒漠地区罕见的候鸟迁徙通道，更是北方的“疣鼻天鹅故乡”。同时，乌梁素海更是与渠系纵横的河套平原、黄河湿地、众多湖泊共同构成了乌梁素海流域。