保护区总体属于低山—高丘陵地貌。区内最高海拔山峰为900米,其余山峰海拔一般在350米—700米之间,为海南岛森林生态系统类型自然保护区中的低海拔类型,区内保存了为数不多的热带低地雨林和季雨林树种。
保护区的土壤类型主要为砖红壤。土层深厚,大多数厚于80厘米,土壤显酸性至微酸性。土壤自然植被主要为低地次生雨林、灌丛和草坡。
保护区属于热带海洋季风气候,干湿季节分明,5-10月为雨季,11月—次年4月为旱季。区内年平均气温25℃左右,年均降雨量为2077.4毫米,年均蒸发量为1770毫米,年平均相对湿度77%,台风、暴雨、干旱、低温阴雨等是保护区的主要灾害性天气。
保护区植被分为热带山地雨林、热带湿润雨林、热带次生林、灌丛和人工林等5个植被类型。区内有野生种子植物151科619属1178种(含变种、亚种及变型),其中裸子植物6科、7属、13种,双子叶植物124科、507属、986种,单子叶植物21科、105属、179种。有22种被列入《国家重点保护植物名录》。其中国家I级保护植物——海南苏铁在局部地区可形成优势种。
保护区大体可分为热带沟谷雨林动物群、热带山地雨林动物群、山地次生灌木草坡动物群、农田动物群等4个动物群。根据文献记载和近年来的调查,上溪地区记录的陆栖脊椎动物有27目76科232种。其中两栖纲2目6科22种,爬行纲3目11科39种,鸟纲14目38科128种,哺乳纲8目21科43种。
保护区管理机构为海南上溪省级自然保护区管理站,属纳入省财政拨款的正科级事业管理单位,下设新中、香根、石福、大洲等4个护林分站。
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