湖南舜皇山国家级自然保护区地处南岭山系越城岭中段和雪峰山系余脉之间,地理坐标介于东经110°28′53″~111°18′34″,北纬26°15′06″~26°55′22″之间,东西长84.3千米,南北宽73.1千米,总面积21719.8公顷,分为东西两片,是一个以国有林为主体的自然保护区,其中国有面积14306.7公顷,占65.9%,集体所有面积7413.1公顷, 占34.1%。东部面积16937.0公顷,包括舜皇山林场全部、金子岭林场、紫云山林场、黄龙镇、回龙寺镇、靖位乡、清江乡和一渡水镇等乡(镇、场)部分林地;西部面积4782.8公顷,包括万峰林场、麻林瑶族民族乡和黄金瑶族民族乡等乡(镇、场)部分林地。其中,核心区9073.4公顷,缓冲区6656.7公顷,试验区5969.7公顷。
湖南舜皇山国家级自然保护区属中亚热带季风气候区,其气候属于中亚热带季风湿润气候类型。但是,舜皇山气候除具有亚热带和季风的性质外,同时受海拔高度、山地地形和森林等地理环境因子的综合影响,表现出明显的亚热带山地气候特征。
湖南舜皇山国家级自然保护区年平均气温为15.0℃,最热月7月平均气温25.9℃,最冷月1月平均气温3.4℃,年较差22.5℃,极端最高气温33.8℃,极端最低气温-7.5℃,其平均气温年变化规律为单峰型。保护区年平均降水量为1360.6毫米。每年5月雨量最多、最集中,平均为208.9毫米,12月雨量最少平均为37.3毫米。历年平均降水日数有179.3天,保护区年平均相对湿度为91%,保护区相对湿度的垂直变化明显,随着海拔高度的升高,相对湿度增大。保护区冬季盛行东北风,夏季盛行西南风,风向转换随季节明显不同,属季风气候区域。
湖南舜皇山国家级自然保护区系湘江和资水上游的分水岭,主要河流有流入资江的夫夷水及其支流和流入湘江的紫溪河及其支流。夫夷水从广西资源县车田湾流入新宁县再经邵阳汇入资水,在新宁县流程约100千米。夫夷水平均流量达78.14立方米/秒,以HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg水为主,pH值一般6.5-7.7,总硬度1.5-2.56德国度,矿化度0.108-0.150克/升,属低矿化、弱酸性至弱碱性和极软水至软水,紫溪河旱季测得pH值一般7.7,总硬度1.74德国度。
主要补给源为大气降水。保护区及其周边地区地下水划分为基岩裂隙水和碳酸岩裂隙岩溶水二大类。地下水水化学类型以HCO3-Ca型为主。
湖南舜皇山国家级自然保护区位于越城岭中段,东南构造地洼区湘干地洼系湘中地穹列邵阳地穹内,是一个成熟的大陆型地壳,经历多阶段的地壳演化历史,逐步形成越城岭—紫云山—牛头寨隆起带,在越城岭形成高中山险峰狭谷花岗岩地貌。舜皇山—紫云山及其邻区的地貌主要分为剥蚀构造地貌和侵蚀剥蚀构造地貌。剥蚀构造地貌有高中山台原洼地、中山垄脊峡谷、中低山驼脊谷地、低山单面山。侵蚀剥蚀构造地貌有中山齿峰狭谷、中山峰脊峡谷、低山齿脊峡谷。舜皇山往北东沿该山脉延伸是紫云山,是越城岭北东尾翼。保护区内山高坡陡,沟壑纵横,水系交错,地形复杂,大小山峰108座,最高海拔大云山1995米,最低海拔榧子脚470米,舜皇山海拔1882.4米,是越城岭的第三高峰,也是湘西南名山之一,紫云山海拔1623米。
湖南舜皇山国家级自然保护区的水平地带性土壤是红壤。土壤的形成主要受复杂的地形地貌,垂直分布的生物气候及不同植被类型的影响,并且由于自然景观的复杂多样加上东西坡自然条件的差异明显,使各土类之间交错分布和镶嵌的现象较普遍,成为保护区土壤多样性的一个具体表现。保护区土壤主要是以花岗岩和板页岩发育而成的山地红壤和山地黄壤。土壤的垂直分布差异明显,分为山地红壤、山地黄红壤、山地黄壤、山地黄棕壤、山地草甸土等5个土壤亚类。
湖南舜皇山国家级自然保护区主要保护对象为南岭山地的原生性亚热带常绿阔叶林森林胜态系统,具有全球性保护价值的银杉、资源冷杉,国家珍稀、特有野生动植物物种资源及其栖息地,长江流域的重要水源涵养林地。
植物
截至2013年,湖南舜皇山国家级自然保护区内已查明的维管束植物共有183科793属2233种。其中有国家Ⅰ级保护的银杉、资源冷杉、伯乐树、南方红豆杉、红豆杉、银杏6种;国家Ⅱ级保护的金毛狗、篦子三尖杉、华南五针松、香榧、连香树、长柄双花木、半枫荷、香樟、闽楠、花榈木、野大豆、鹅掌楸、峨眉含笑、水青树、红椿、旱莲木、金荞麦、香果树、伞花木、榉树、二回原始莲座蕨21种,兰科植物50种,列入《中国珍稀濒危保护植物名录》(不含上述国务院批准公布国家重点保护野生植物名录中的物种)的植物18种。
动物
截至2013年,湖南舜皇山国家级自然保护区内已发现的昆虫有15目88科579属815种,脊椎动物有29目85科227种。其中:哺乳动物8目22科40种;鸟类12目32科95种;爬行动物3目10科38种;两栖动物2目8科22种;鱼类4目13科32种。有国家Ⅰ级保护野生动物云豹、林麝、白颈长尾雉、黄腹角雉4种;国家Ⅱ级保护野生动物大灵猫、黑熊、藏酋猴、白鹇、红腹锦鸡、蛇雕、大鲵等24种;Ⅰ级保护鸟类就有2种,即黄腹角雉和白颈长尾雉,Ⅱ级保护鸟类有15种,鸢、苍鹰、雀鹰、松雀鹰、赤腹鹰、蛇雕、灰背隼、白鹇、红腹锦鸡、褐翅鸦鹃、草鸮、雕鸮、斑头鸺鹠、红角鸮和长耳鸮;Ⅱ级保护两栖动物有2种,即大鲵和虎纹蛙。列入《中国濒危动物红皮书》中收录的物种29种。