百山祖国家级自然保护区（凤阳山-百山祖国家级自然保护区百山祖部分）位于东海之滨的浙闽丘陵，在全球陆地生物圈的地带生物群落分类中属于有夏雨的热带——暖温带（海洋性）交错区，为亚洲的特殊地区。同时，地史古老，地势高差大，形成中亚热带至中温带的气候垂直系列带谱和多变的小地形和小气候，保留了植被垂直系列带谱和丰富的生物资源及相应的生物群落，是一个典型的东南沿海季风区中山丘陵森林生态系统为主的生物多样性自然保护区。

百山祖国家级自然保护区地处我国东南沿海的闽浙丘陵区，由华夏古陆华南台地闽浙地质演变而成，地史古老。山体属洞宫山系，由福建武夷山脉向东伸展而成。基岩为侏罗纪火成岩（如英安质凝灰岩、熔结凝灰岩、流纹岩、花岗岩等；五岭坑保护站区域是前泥盆纪变质岩），最高峰百山祖海拔1856.7米，被誉为“百山之祖”，是浙江第二高峰。最低海拔550米，为五岭坑保护站所在地。其地貌类型为深切割中山，以侵蚀地貌为主。区域内奇峰林立，地势险要，山地坡度大多在30度以上，峡谷、悬岩频见。

百山祖国家级自然保护区为亚热带湿润季风气候，属“南岭闽瓯中亚热带”气候区。据保护区气象站多年观察测定，其年平均温度12.8℃，年降雨量2341.8mm，年相对平均湿度84.0%，极端低温-13.2℃，极端高温30.1℃，无霜期187天，≥10℃积温3653.3，降雨主要集中在4-5月份，而高温季节在4-8月份，和典型亚热带气候一样有明显的湿热同季现象，但由于其独特地理位置、地形地貌、水文条件、森林生态环境等，气候有其特殊性，和庆元县城相比主要表现为温度低、雾日多、雨水充沛、相对湿度大等。尤其是局部林地的气候更为特别，如发育硅质棕黄壤的百山祖主峰南侧，也就是世界珍稀濒危植物——百山祖冷杉的生长地，年平均温度8-10℃，相对湿度达95%，雾日都在200天以上。正是由于这种特殊性使得百山祖冷杉这一古老植物得以幸存，同是，由于百山祖冷杉需要生存在这一狭窄、特殊的气候环境中，使得对其保护存在相当难度。

据不同海拨高度和不同植被类型的土壤剖面调查分析，百山祖国家级自然保护区森林土壤共有三个土类、五个亚类、七个土属。海拨800米以下为红壤，800米以上以黄壤为主，棕黄壤土类仅集中分布于海拨1700米左右的百山祖南坡。由于山地大多在800米以上，故以黄壤为主，主要土属有山地黄泥土、山地黄泥砂土、山地石砂土。土壤质地为中壤，土层中至厚，ph值4.0—5.3，具有有机质含量高、酸性强、土体疏松、腐殖质层厚、有较好的保肥持水功能等特点，是林木生长较为理想的土壤。

本区溪流呈放射状，分属瓯江水系、闽江水系和福安江水系。百山祖西南坡为闽江支流松源溪的源头，东北坡为瓯江主流的发源地，东南坡为福安江的发源地，素有“三江之源”之称。因此，保护百山祖的森林植被对三江源头的水源涵养同样具有十分重要的意义。

百山祖国家级自然保护区生物资源十分丰富。据初步调查鉴定，计有种子植物173科828属2005种；蕨类植物36科82属236种；苔藓植物62科149属326种，其中叶附生苔5科13属38种；大型森林真菌12目37科97属256种；脊椎动物4纲26目74科254种；昆虫22目247科1346属2192种；蜘蛛22科75种。

植物资源是本保护区生物资源的核心。由于处于有夏雨的热带—暖温带群落交错区，加上整个山脉呈西南—东北走向，地理环境特殊，自然条件优越，因而植物资源丰富，区系成份复杂，是南北植物汇流之区，为极其重要的天然植物物种及其遗传基因库。

种子植物：据初步调查，区内有种子植物2005种，隶属173科828属。其中裸子植物9科32属63种；被子植物164科796属1942种。占浙江省种子植物的近80%。主要建群种为壳斗科39种、樟科38种、山茶科35种、木兰科29种、冬青科28种等，多为一些亚热带区系成份构成本保护区的地带性森林植被。此外，还有较严格的热带科如野牡丹科、桃金娘科、姜科、番荔枝科等分布。整个保护区的种子植物区系具有古老性、多样性、典型性和一定的过渡性等特点。不但有相当数量的珍稀濒危保护植物，而且有待开发的植物资源种类也很丰富，尤其是药用植物、观赏植物资源等。

蕨类植物：本保护区有蕨类植物36科82属236种，主要分布在常绿、落叶阔叶林下，构成中亚热带森林植被的一大景观。优势种主要为鳞毛蕨科、蹄盖蕨科、金星蕨科、水龙骨科、膜蕨科和卷柏科等科的种类。同是拥有石杉科、石松科、里白科、海金沙科、紫萁科等古老的科。区系成份上以热带或亚热带成份为主。其中膜蕨科石松属、瘤足蕨属、假蹄盖属、蹄盖蕨属在本保护区具一定的特色，对全面研究浙江蕨类植物具有重要价值。

苔藓植物：本保护区由于森林茂盛，林内温暖湿润，苔藓植物资源也很丰富。据调查共有62科149属326种，其中时附生苔5科13属38种。从这些种的地理分布看，热带——亚热带分布的种类相当丰富，约占林内全部种的75%。其中毛枝藓、褐冠鳞苔、佛氏疣鳞苔、延叶羽苔等分布在亚热带地区的种占林内总数的45.5%；列胞疣藓苔、扭叶藓、橙色锦藓、多褶苔等分布在热带地区的占林内总数的30.3%；而侧枝走灯藓、月瓣大萼苔、塔藓、叉苔等温带分布或广布的仅占林内总数的24.2%。这反映了百山祖常绿阔叶林内的苔藓植物区系既含有丰富的热带——亚热带成份，又具有一定的温带成份，体现了我国中亚热带南北地带的区系特色。三裂鞭苔，；圆尖细鳞苔、列胞耳叶苔、灰羽藓、赤茎小锦藓、延叶羽苔和包氏白发藓为本区常绿阔叶林内的优势种。区内不但苔藓植物种类多，而且生活型和群落类型也很丰富。腐木、树干和叶附生苔等群落，悬垂型和叶附生型等生活型的广泛分布既反映了林内湿度大，也反映出百山祖常绿阔叶林内生境的多样性和苔藓植物区系的复杂性。本保护区的叶附生苔更具有显著特色，为我国亚热带地区叶附生苔的分布中心之一。其特点有三：一是多样性，其种类远超过地理位置更南的广东鼎湖山、江西井冈山和浙江乌岩岭等自然保护区；二是稀有性，在38种叶附苔中，阔体疣鳞苔是数量甚少的新种，大瓣疣鳞苔为我国特有种，呈明显间断分布的薄叶疣鳞苔百山祖也有分布，该种的地理分布为牙买加——印度尼西亚——日本——中国，在邻近的武夷山、乌岩岭、井冈山等地尚无记录。阔叶疣鳞苔和薄叶疣鳞苔在研究亚热带植被、植物区系和物种保存等方面有一定的科学价值，与百山祖冷杉一样，它们的存在使百山祖自然保护区更具特色；三是生境特殊性，百山祖之所以有丰富的叶附生苔资源，其主要原因就是在于特殊的地理位置和适宜的生境。主要分布点有三个：百山祖冷杉附近，海拔1720米；十九源，海拔1600米；五岭坑，海拔600—800米。

真菌资源：百山祖国家级自然保护区的真茵资源同样很丰富，据初步调查鉴定，计有12目37科97属256种。主要分布在常绿阔叶林和常绿落叶阔叶林下。生活型多样，既有地生大型真茵又有立木寄生真菌。其中97种为浙江省地理分布新记录。4种和2个变种为中国地理分布新记录。不少真菌具有药用和食用经济价值。

本保护区地形地貌复杂，森林植树被保存良好，各种食物充裕，从而为各种野生动物生存、繁衍、栖息、活动提供了良好的自然环境，成为野生动物的天然避难场所。

脊椎动物：4纲26目74科254种，其中两栖纲2目8科22种，爬行纲3目9科43种，鸟纲13目34科132种，哺乳纲8目23科57种。地理分布和区系组成上有一定的华南区特色，以东洋界成份为主，并兼有古北界成份，具明显的过渡性。种类组成以鸟类最丰富，主要原因是百山祖保护区内阔叶林面积大，树种组成复杂、长势良好，加之在不同海拔段内均有大面积各具特色的植物类型，因此食物供应充足，环境条件舒适，吸引众多鸟类，特别是夏季鸟类来此繁衍生息。其次为爬行纲的蛇类种群数量也比较多，主要为游蛇科、蝰科和眼镜蛇科的种类。两栖纲以蛙科、蟾蜍科、锄足蟾科的种类为主。哺乳纲中穿山甲、猕猴、短尾猴有一定的数量。

昆虫、蜘蛛：较完整、复杂的森林生态系统，同样为昆虫、蜘蛛类动物提供了良好的栖息繁衍场所。据初步调查鉴定，区内有昆虫2192种，隶属22目247科1346属；有蜘蛛22科75种。其中发现昆虫新属9个，涉及4目8科；新种247个，涉及12目70科；中国分布新记录科1个，新记录属17种，涉及5目12科；浙江分布新记录40个，涉及4目13科。蜘蛛模式标本产于百山祖的有百山祖斑皿蛛、中华盖蛛、浙江弗蛛等。区内昆虫具有热带与亚热带交错的昆虫区系特点，在一定面积上昆虫种类的数量变化较其他地方显著，活动季节变化也较明显，冬季仍有昆虫出现。稀有昆虫种类也较多，如拉步甲、黑大紫蛱蝶、宽尾凤蝶、黄裳凤蝶等。