5.2.1 湿地物种多样性
保护区多样化的湿地类型为多样生物的栖息生长提供了良好的生境，保护区内动植物资源丰富，生物多样性显著。
5.2.2 湿地植物物种多样性
保护区种子植物53科173属311种（含种下等级，不含栽培种）。其中，裸子植物1科1属3种，即麻黄科、麻黄属3种；被子植物中，双子叶植物40科133属244种，单子叶植物12科39属64种。国家Ⅱ级保护的植物有2种；国家Ⅲ级保护植物有8种（详见表1-3）。
表1-3 甘肃张掖湿地国家级自然保护区列入国家重点保护的植物统计表
注：I：国家一级保护植物；Ⅱ：国家二级保护植物；Ⅲ：国家三级保护植物(www.xing528.com)
5.2.3 湿地动物物种多样性
保护区生活着上百只的黑鹳种群，湿地生境繁殖的还有苍鹭、白琵鹭、灰雁等41种水禽，群落多样性指数相当高；在春秋鸟类迁徙季节，保护区的湖泊水库湿地可见大天鹅、灰雁以及赤麻鸭、绿头鸭、赤嘴潜鸭等水禽成百甚至上千成万只以上的大群。毫无疑问，保护区对于水禽无论在繁殖还是迁徙和越冬方面都具有重要意义。
分布于保护区的野生脊椎动物209种，其中哺乳类24种，鸟类155种，两栖爬行类11种，鱼类19种。在保护区各类别湿地中，栖息着《湿地公约》规定的水禽65种，占我国禽种数的25.10％，占保护区鸟类种数的41.29％，其中繁殖种类41种。湿地鸟类群落鸻形目、雁形目和鹳形目占明显优势，分别有21种、20种和8种。保护区已记录的昆虫892种，隶属于12目114科578属，其中甘肃省新记录130种，珍稀昆虫11种。昆虫种类以鳞翅目（319种，占35.76％）和鞘翅目（217种，占24.33％）昆虫占优势，区系成分以中亚耐干旱种为主。
保护区内珍稀野生动物丰富，列入国家重点保护野生动物名录的种类有28种（I级6种，Ⅱ级22种，见表4）。列入国家保护的“三有”动物126种（“三有”指有益、有重要经济和科学研究价值的陆生野生动物），甘肃省保护的“三有”动物25种。保护动物以鸟类最多，分布最广，黑颧、天鹅、白琵鹭等数量众多，经常可见成百上千只的种群活动。列入濒危野生动植物种国际贸易公约（CITES）附录I的2种、附录Ⅱ的23种，《中日保护候鸟及栖息环境协定》规定种73种，占协定种的32.16％，《中澳保护候鸟及栖息环境协定》规定种23种，占协定种的28.4％（见表1-4）。
表1-4 甘肃张掖湿地国家级自然保护区列入国家重点保护的动物统计表
注：I：国家一级保护动物；Ⅱ：国家二级保护动物
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