1.1地质基础
九连山在大地构造上属”南岭纬向构造带”东段与武夷山北东向构造带南段的复合部位西侧，属于“九连山隆起构造带”。九连山保护区位于向构造系统环境中的隆起地质构造背景之上。区内出露的地层有寒武系的汇变质岩系的板岩、千枚岩、变余砂岩；泥盆系厚层状石英质砾岩、含砾砂岩石等；石炭系的钙质页岩、钙质长石石英砂岩等；白垩系的地层的分布面积仅次于寒武系和泥盆系，以巨厚层层状及块状紫色复成分砾岩为主；在河谷有第四系地层出露。保护区内岩石种类较多，分布最广的是岩浆类黑云花岗岩；泥（页）岩、砂岩等海相沉积岩类分布区约占保护区面积１／３，还分布有变余砂岩、板岩、千枚岩等沉积变质岩；而陆相红色碎屑岩也有分布，这类岩石以其特有的颜色和岩性特点，形成独特的地貌景观——丹霞地貌。
九连山位于南岭稀有稀土多金属成矿区，在保护区周边县分布有国内外著名的大吉山钨矿、归美山钨矿、龙南稀土矿等。
1.2　保护区总体上属于中一低山地貌。最高峰黄牛石海拔1430m，最低海拔280m，最大相对高差1150 m，一般相对高度也达600~800 m。由于区内地质构造背景复杂，地质小单元多且差异极大，构造具多方向，由此控制差区内微地貌小单元的多样性和地貌形态上的差异性。全局地貌大致具有盆岭相间、棋盘格状展布之格局，这与构造局基本吻合，也与地层及岩性条件密切相关。
1.3水文
保护区森林覆盖率达94.7%，核心区森林覆盖率98.2%，天然植被保存完好，水源涵养效益高，水源丰富，沟谷溪流终年流流水潺潺，是赣江上游主要支流桃江的源头地区，区内主要河流（流域面积大于10 km２）有大丘田河、饭罗河、鹅公坑河等8条河流（表1-1）。
表1-1九连山自然保护区主要河流情况（集水面积＞10hm２）

河流名称	集水面积（区内）hm２	河流长度（区内）（hm）
饭罗河	14.48	4.1
田心河	11.8	4.9
上围河	25.5	7.9
鹅公坑河	16.9	4.9
大丘田河	84.31	20.1
横坑水河	17.13	8.1
中迳河	17.6	6.1
墩头河	30.38	10.4

　　注：横坑水河、中迳河和墩头河、系大丘田河的支流。
保护区年均降水量2155.6mm，平均径流系数0.539，年径流总量约156亿m3.。

　　１．４气候特点

　　根据保护区气象站（海拔610m）1982~2000年观测资料，并与龙南县气象站（海拔205m）相比较，各气候指标有如下特点：
　　（1）温度　保护区年平均温度16.4℃，比县气象站低2.5℃。保护区县气象站月平均气温比较见表1-2。
　　　　　　表1-2　保护区与县气象站月平均气温比较（℃）

　　保护区冬无严寒,温度最低的1月份也有6.8℃,而≥-5℃的天数只有1~2天；夏元酷热，最热的7月份只有24.4℃，而≥35℃的天数只有3~5天。
　（2）降水　保护区年平均降水量2155.6mm，县气象站为1391mm。保护区比县站多632.8mm。
　（3）蒸发量　保护区年蒸发量7902.2mm，而县气象站为1522.mm8。保护区的年降水量比保护区的年降水量比蒸发量多1365.4mm。
　（4）温度　保护区多年平均相对温度为87%，比县站的80%高出7个百分点。
　（5）日照　保护区平均日照1069.5小时，比县气象站少655.7小时。
　　1.5　土壤
　　保护区地质构造复杂，成土母质多样，植被类型丰富，成土过程因地形、母质和植被的差异而不同，土壤的水平和垂直分布规律性相当明显，在南岭山地县有代表性。按海拔高度自下而上依次分布有山地红壤、山地黄红壤、山地黄壤和山地草甸土。
　　（1）山地红壤　分布于海拔500~600m以下，现状植被主要为次生性针阔叶混交林，主要树种为马尾松、杉木、木荷、枫香等，常绿阔叶林呈斑块状分。土层浓厚一般在1m以上，其中由花岗岩残积物发育的红壤厚度可达成10m以上，土色棕红至紫红。
　（2）山地黄红壤　分布于海拔500~800m之间。现状植被为典型的原生性常绿阔叶林，有南岭栲林、栲树林、光槠林等。土层较薄，一般1m左右，土色黄红，地表有厚约2~4cm的枯枝落叶层，其下为暗灰色腐殖质层。土体中多砾石，属粗骨性土。土壤有机质含昊比山地红壤高，尤其是花岗岩母质上发育的黄红壤含钾量特别高。
　（3）山地黄壤　分布于海拔800~1200m之间，现状植被主要为常绿叶林，组成树种主要为鹿角栲、罗浮栲、木荷和甜槠。土层一般不到1m，土体中可见多量母岩碎块，属粗骨性土。地表有1~2cm厚的枯枝落叶层，下为暗灰至灰黑色的腐殖质层。