保護區屬於暖溫帶半濕潤山地氣候區。年平均氣溫12.1℃,年平均降水量578.8mm,水系屬長江流域嘉陵江和漢江水系,主要河流有瓦房壩河、龍洞河和長坪河。境內植物資源豐富,具有明顯的秦嶺古剝蝕面地質特徵和極為典型獨特的喀斯特地貌景觀,是秦嶺西部的代表地段。保護區擁有種子植物1300種,有野生脊椎動物273種,已發現的昆蟲種類1295種。屬國家Ⅰ、Ⅱ級保護的植物有紅豆杉、秦嶺冷杉、連香樹、野大豆、水青樹、水曲柳等。屬國家Ⅰ級保護野生動物8種,有林麝、大熊貓、羚牛、豹、雲豹、金雕、白肩雕和黑鸛等;尤其是林麝野外種群分布密度達每平方公里1.13隻,已經是目前全國林麝野外種群密度很高的地區之一。
保護區在保護自然環境的同時也積極扶持周邊民眾發展林麝養殖業。一方面加強對林麝等珍稀野生動物及其棲息地的保護,逐步恢復和擴大保護物種;另一方面,通過積極的人工馴養繁殖,恢復和擴大林麝的種群數量,減緩其瀕危狀況。2003年保護區成立了林麝養殖協會,專門從事養殖中的技術培訓、防病治病、種源搭配、活體取香及建立譜系檔案等工作,帶動鳳縣林麝養殖業的發展。先後有華東師範大學、陝西省動物研究所等多家單位在保護區內開展林麝種群恢復的研究,並且全國首家開展林麝規範化養殖GAP基地科研項目認證。2005年,保護區與西北瀕危動物研究所合作,對林麝野外半放養模式進行了研究,待條件成熟時實施林麝野外放養,補充野外資源數量,復壯林麝種群。目前,鳳縣從事林麝養殖的農戶有40多戶,存欄數為600多隻,是全國養麝最大的基地縣之一。保護區已經完成了組織機構建設和各項基礎設施建設,完成了社區社情調查、紅豆杉調查、大熊貓調查、林麝資源普查及綜合科學考察等科研基礎工作。
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