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由鸭绿江上游国家级自然保护区管理局管理。1996年建立冷水鱼类省级自然保护区，2003年晋升为鸭绿江上游国家级自然保护区。保护对象为冷水鱼类。保护区总面积2.0306平方千米，分为3个核心区、1个缓冲区和1个实验区。核心区面积为0.88平方千米，占保护区总面积的43%；缓冲区面积为0.6806平方千米，占保护区总面积的34%；实验区面积为0.47平方千米，占保护区总面积的23%。属北温带大陆性季风湿润气候，年均气温2.1℃，极端最高气温33.2℃，极端最低气温﹣36.3℃。年均降水量850毫米，年均蒸发量1107毫米。多年平均风速2.4米/秒，最大风速34米/秒。多年平均日照时数2443小时。
吉林鸭绿江上游国家级自然保护区东西宽9.6公里，南北长32.9公里，总面积20306公顷。北与长白山自然保护区接壤，南至中朝界河鸭绿江右岸，东与十六道沟河东的马鹿沟镇、金华乡相接，西邻十五道沟河西的十四道沟镇。
保护区包括鸭绿江上游一级支流十五道沟河、十六道沟河全部流域，其中有马鹿沟镇、十四道沟镇、金华乡的部分土地和村屯，两个县办电厂。根据长白县人民政府的决定，保护区内土地权属保护区所有。
结合保护区内的生态环境和冷水性鱼类及其栖息条件，按功能要求将保护区划分为3个核心区、1个缓冲区和1个实验区。核心区面积为8800公顷，占保护区总面积的43%；缓冲区面积为6806公顷，占保护区总面积的34%；实验区面积为4700公顷，占保护区总面积的23%。
保护区植物区系以长白山植物区系为主。共有高等植物就有73科208属305种。由各类植物组成不同的植被类型，其地带性植被是红松为主的针阔混交林，各植被类型随着山地海拔高度的变化和气候带的影响，呈明显的垂直分带现象。保护区内共有高等动物147种，其中属国家重点保护的有25种，占总数的17%。保护区是全国主要冷水性鱼类的天然物种种质资源库，冷水性鱼类物种丰富，共有鱼类4目6科14种，其中冷水鱼类有5种，分别为细鳞鱼、石川氏哲罗鱼、花羔红点鲑、鸭绿江茴鱼和东北七鳃鳗。有国家Ⅱ级重点保护动物1种，即细鳞鱼；《中国东北地区珍稀濒危动物志》收录种4种，包括石川氏哲罗鱼、花羔红点鲑、鸭绿江茴鱼和东北七鳃鳗。其中石川氏哲罗鱼、鸭绿江茴鱼是鸭绿江上游支流的特有鱼种。另有两栖类动物2目4科5种，濒危种包括东北小鲵、中国林蛙；有鸟类37科96种，占长白山鸟类种数的35.8%，其中国家级重点保护鸟类有16种，包括黑鹳、中华秋沙鸭、黑琴鸡和长尾林鸮等；有哺乳类6目14科27种，占长白山哺乳类动物种数的41.8%，其中国家Ⅰ、Ⅱ级重点保护动物有紫貂、东北棕熊、东北黑熊、水獭、原麝等。
吉林省水利厅于2004年10月组建了吉林鸭绿江上游国家级自然保护区管理局领导班子。11月，吉林鸭绿江上游国家级自然保护区管理局正式开展工作。