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公元317年，凉州刺史汉人张寔建立前凉王朝，都姑臧（今甘肃武威市）。他采取与民休息的政策。时华北大乱，所在征伐，军无宁岁，唯凉州安定，“天下丧乱，秦雍之民死十八九，唯凉州独全 ”②。大批难民涌入河西，有的到达高昌。 “中州避难来者日月相继。 ”③人口的大量增加，促进了前凉的生产发展，经济繁荣。
  公元 324年，张骏继位，称凉州牧、凉王。前凉承魏晋制，继续在西域设长史和戊己校尉。张骏注意发展生产，“骏亲耕藉田 ”。 “尽有陇西之地，士马强盛。 ”④
  公元 327年，高昌戊己校尉赵贞不附前凉。张骏派兵 “击擒之，以其地（指戊己校尉治所 ——高昌）为高昌郡 ”（同上书）。公元 335年（咸康元年），张骏“遣将杨宣伐龟兹、鄯善。于是西域诸国，焉耆、于阗之属皆诣姑臧朝贡”⑤。西域定，诸国献汗血马、火浣布、封牛、孔雀、巨象及诸珍品。于贡方物，得玉玺于河，有文曰： “执万国，建无疆。
  ”张骏分敦煌等三郡及西域都护等三营为沙州。以西胡校尉杨宣为刺史。前凉曾先后臣服于前赵、后赵、前秦和东晋。
  前凉统治天山以南地区时，天山以北准噶尔地区为鲜卑所管辖。公元376年，前秦攻灭前凉和代国，征服了整个西域。
  楼兰和海头屯田
  西域长史治所楼兰，屯田从魏晋一直延续下来。公元327年，长史改为西域都护，继续组织军民在楼兰屯田。
  沙畹的《汉文文书》第886号木简记有：“建兴十八年（330年）三月廿七日粟口胡楼兰..一万车，钱二百。”西晋于公元36年亡后十四年，楼兰仍奉行西晋建兴年号。这一木简证明：前凉驻楼兰军队，直到公元330年仍在屯田。
  公元330年后，由于塔里木河改道，楼兰水源断绝。前凉政府将西域都护府迁至海头。海头位于罗布泊西南，米兰城北100多公里处。当时塔里木南河（今车尔臣河）流经海头。从此，海头成了西域屯田重地，楼兰逐步荒废了。
  高昌屯田
  高昌是戊己校尉驻地，屯田一直未停。公元327年（东晋咸和二年），戊己校尉赵贞反对前凉政权，但很快被张骏平定下去。同年设高昌郡，下辖高昌、田地、高宁、横截等县。县下设乡里。从此高昌军民分治，高昌郡守主管民政，戊己校尉主管军屯和戍边。史学界把这段历史称为高昌郡时期。