卡拉麦里山自然保护区建立于1982年，面积为1，800，000公顷，是以保护亚洲野驴为主的自然保护区。
卡拉麦里山自然保护区西起滴水泉、沙丘河，东至老鸦泉和散巴斯陶东缘，宽度为100多公里，南从自流井，北至乌伦古河以南30公里，长度为140多公里，位于奇台、吉木萨尔、富蕴、青河四县境内，海拔高度在800—1473米之间。气候特点是夏季酷暑，冬季严寒。最高温度可达50℃，地表温度记录到68℃；最低温度为一30℃以下。降水量极少，气候极其干旱。历年平均降水量为159．1毫米，而蒸发量为2090．4毫米。
保护区属于准噶尔盆地古尔班通古特大沙漠东缘的低山地区，地貌除山群外，基本部分为砾石戈壁，一部分为风蚀台原，低洼平滩处形成泥漠，个别地段有沙窝。泥漠是由地表迳流带来的粘性黄土逐渐淤积形成，不透水，一般人称“黄泥滩”。“黄泥滩”同该地生存的野生动物的关系极为密切，其中部或边缘常有散在的小沟，由于不透水而能蓄积雨水。有的沟中常年不干，所有非常有利于有蹄类动物的生存。保护区内植被稀少，共有种子植物200多种，大部分地表裸露，仅有假木贼、沙拐枣、沙生针茅、梭梭、芦苇、芨芨、多根葱和琵琶柴等典型的荒漠植物零散地覆盖着地面，缺少高大繁茂的植物。保护区内共有兽类28种，鸟类50种，其中国家I级保护动物11种，II级保护动物17种，包括600多只亚洲野驴和盘羊、鹅喉羚等有蹄类动物。山丘间起伏平缓的滩地，开阔坦荡，为它们进行长途奔跑提供了天然的运动场。
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