新疆占全国国土面积六分之一，地大物博、资源丰富、环境各异、物种多样，即使在自然条件十分严酷恶劣的干旱荒漠生态环境中，仍有多种独特的珍稀荒漠动、植物物种分布。
新疆分布的脊椎动物近700种，约占全国种类的11％，新疆无脊椎动物约15000种以上，以昆虫类为多，已知有7000～8000余种，其它门类1200种。新疆有许多是国际濒危野生动物，如蒙古野马、藏野驴、藏羚、雪豹、棕熊、白肩雕、藏雪鸡、黑项鹤、白鹤等；也有一些是我国仅分布于新疆的特有动物，如四爪陆龟、新疆北鲵、塔里木兔、新疆大头鱼等。
四爪陆龟
四爪陆龟，又叫草原龟，以哈萨斯坦南部荒漠地区和天山山前地带为多，印度、巴基斯坦、伊朗也有分布。在中国仅分布于新疆伊犁境内，为国家一级保护动物。
四爪陆龟背甲长12-16cm，宽10-14cm。背甲中部略微扁平，看上去其背甲基本上呈圆形。四爪陆龟生活于海拔700-1000m的黄土丘陵草原半荒漠地区，常在在蒿草丰富、土质湿润、螺壳较多的阴坡凹地栖息。
新疆北鲵
新疆北鲵，俗名娃娃鱼，又叫水四脚蛇，是新疆唯一存活下来的有尾两栖动物，栖息于新疆温泉县境内，仅生活在海拔2100-3200米的高山泉水小溪、湖泊浅水处，是阿拉套山和天山由地面抬升时幸存下来的孓遗动物。
分布区域，在中国新疆和哈萨克斯坦两国的阿拉套山和天山的局部泉涌地区。
该物种已被列入中国国家林业局2000年8月1日发布的《国家保护的有益的或者有重要经济、科学研究价值的陆生野生动物名录》。
塔里木兔
塔里木兔又名南疆兔、野兔、莎车兔，是塔里木盆地的特有种，也是塔里木古陆块的残存种类。塔里木兔体形较小，毛色较浅，耳朵较大，耳尖不呈黑色是与雪兔最明显的区别；整体毛色与栖息环境非常接近；听觉器官非常发达，耳长达10厘米，超过其他兔类。
塔里木兔是典型的荒漠地带物种，栖息在塔里木盆地海拔900~1200米的河流和罗布泊附近，以及沿河两岸的胡杨和红柳林中、盆地中央的塔克拉玛干沙漠四周的半沙漠草原和塔里木河河水泛滥地区等。
新疆大头鱼
新疆大头鱼（学名：Aspiorhynchus laticeps）又称为扁吻鱼，是中国的特产鱼类，也是世界裂腹鱼中的珍贵物种。新疆大头鱼 起源于3亿年前，有着古鱼类活化石之称。仅一属一种，在世界上的分布，仅存于塔里木水系，已在原最大产地博斯腾湖绝迹，它在中国濒危野生动物红皮书鱼类部分中，属一级保护动物，新疆大头鱼与陆上大熊猫同属一个级别，有着极高的经济价值和学术价值。
扁吻鱼是随着 青藏高原的抬起而逐渐定居于西北地区的物种，生活在海拔800—1200米之间，地处干旱荒漠、 水位变化较大、水温较高的 静水水体或缓流的 湖泊之中。栖息地大多河床宽阔，底质多为土壤，沿岸多为放牧草场。大量的有机质和 无机盐冲流入水，鱼类饵料生物丰富。湖水矿化度低，属于 淡水类型。
扁吻鱼属于凶猛的大型食肉鱼类，主要以其他鱼类为食。
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