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疆南部喀什、莎车、阿瓦提、焉耆、乌拉斯台、若羌、克孜河和博斯腾湖等地的塔里木河水系。因人类活动的影响，资源受到很大破坏，数量十分稀少，现在仅残存于阿克苏河下游的艾西曼湖群、车尔臣河的喀依拉克湖和渭干河水的拜城县孜尔水库等地。
新疆大头鱼是随着青藏高原的抬起而逐渐形成，并定居于西北地区的物种，生活在海拔1000—2000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。20多年来，博斯腾湖的水位下降2米左右，水质矿化度已逐渐上升。
新疆大头鱼属于凶猛的大型食肉鱼类，主要以其他鱼类为食。4月底至5月初繁殖，一条体长77厘米，重7.2公斤的雌性，怀卵量可达19万多粒。产卵前首先逆水而上，在上游找到适合的水域后，雌性才在水草之间产卵，然后离开。雄性排精，使卵子受精，幼鱼出生后，便再顺水而下。
新疆大头鱼是我国的特产动物，也曾是重要的经济鱼类之一。它的个体大，其肉嫩如豆腐，其汤鲜如牛奶，鱼头比例也大，丰腴可口，富有脂肪，是新疆南部一带民间的传统滋补品。据说古时候生活在该地的居民并不以五谷杂粮，而仅以新疆大头鱼等鱼类为食，被称为“吃鱼民族”。1958年，新疆生产建设兵团在阿克苏上游地区建立了捕鱼队，1958—1965年，捕捞的新疆大头鱼的产量达140—260吨，占博斯腾湖年产鱼量的20%；1966—1971年，年产量下降到30吨，占产鱼量的10—15%；1972—1973年则仅分别占2—5%；1974年以后，产量逐渐减少，直到绝产；到了1987年，连1条都难以发现了。
由于长期以来，人们对于新疆大头鱼的生境、生长、繁殖和生活习性等生物学特点缺乏系统、完整的研究，很多方面甚至一无所知，所以只顾盲目捕捞，无法采取有效的保护措施，致使这一宝贵资源濒临绝灭。虽然现在有关部门正在采取措施，严格保护残存的野生资源，并积极进行有关研究工作，但新疆大头鱼对环境的要求较为严格，成熟晚，需要7年左右的成长期，繁殖率也低，在种群数量过低的情况下，一时难以恢复。
使新疆大头鱼资源遭到严重破坏的主要原因之一是塔里木水域上、中、下游及各支流水利设施的不断建设，众多的河闸、大坝、水库、扬水站等隔绝了其溯河产卵的回游通道，致使其无法进行正常的繁殖活动。
此外，还有由于人们的无知所造成的后果。1965年以前，新疆大头鱼生活的水域群落组成较为单调，仅有塔里木裂腹鱼、条鳅鱼等少数种类，而新疆大头鱼是其中较大的一种，处于该水域食物链的顶极位置，很少竟争对手。1968—1970年，由于进行了大规模的所谓“北鱼南调”行动，使该地鱼类的群落组成产生了很大的变化，达到30多种，并且带入了凶猛的食肉鱼类赤鲈，种间斗争日趋激烈，使新疆大头鱼在生存竞争中处于不利的地位。
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