在兽类中堪称为代表的,有鹅喉羚、野驴、草原斑猫。小型兽中有大耳猬、灰仓鼠、小林姬鼠等。在新疆范围内,自然条件的区域差异比较显著,塔里木为暖温带,准噶尔属中温带,它们因有个别土著种或仅见于当地的种而具有特色。如兽类中的塔里木兔,为塔里木盆地所特有,短耳沙鼠为塔里木至河西走廊西部的特有种。黑田鼠仅见于准噶尔,印度地鼠仅见于塔里木盆地。
荒漠、半荒漠啮齿类动物,无论种类或数量,均以跳鼠和沙鼠两个类群为主。前者主要栖息于砾质荒漠(戈壁),后者主要栖息于沙质荒漠。沙鼠有5-6种,大多为群聚性鼠类,全年活动,冬季活动减弱,贮存饲料。在重叠分布区内,沙鼠经常混居,形成沙鼠群,亦有不相混杂或互相替代的现象。其中以子午沙鼠分布最广泛,整个荒漠、半荒漠地带均有,向黄土高原北部森林草原延伸,垂直分布由海拔低于海平面150米的吐鲁番盆地,至青海高原海拔3000米左右的柴达木盆地和湟水河谷,能栖息于多种环境,为普遍的优势种。大沙鼠的栖息地与梭梭、柽柳、盐爪瓜、白刺等盐生灌木丛相联系,在梭梭灌丛中特别多,目前的分布范围,大致亦与梭梭荒漠一致,而避开暖温带的塔里木盆地。柽柳沙鼠分布局限于柽柳茂盛的东部至河西走廊。红尾沙鼠分布于天山北麓和东疆局部地区,是半荒漠的种类,在天山北麓的半荒漠带完全代替子午沙鼠,并成为优势 种。短尾沙鼠,分布局限于塔里木盆地荒漠带南缘的狭窄地带,数量不多。
两栖类中,只有绿蟾蜍分布比较普遍。但由于境内大多数河流经常只在多年一遇的短暂暴雨时,才有流水。湖沼地带,不定期地蓄积和干涸以及含盐分较多,均严重地影响两栖类的生存。干旱时,绿蟾蜍潜入洞中蛰伏。只在绿洲农区水源稳定、水质良好的一些地方,如塔里木北缘绿蟾蜍的数量较多。
爬行类中,蜥蜴的种类和数量都甚为丰富,特别是沙丘地带。有沙蜥10多种,鬣蜥4种,沙虎2种,林虎2种,麻蜥4种。其中,以沙蜥和麻蜥为优势,有些地方于半公里内可遇见40- 50只。沙蜥能在沙面温度高达48~C时活动。麻蜥常在灌木丛下活动。沙地温度过高时,它们均有爬上灌丛避热的习性。沙栖蜥蜴在沙地活动非常敏捷,遇敌可以潜沙而遁。荒漠中的蛇类,以沙蟒和花条蛇等最常见。
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