自然地理
（1）地理位置及地形地势
博格达遗产地位于新疆天山的东部，地处北天山，总体地势由北向南逐渐抬高，海拔在1,380~5,445m之间，最大相对高差达4,065m。北部海拔1,600~2,600m之间的中山区受河谷侵蚀，切割较深，地形复杂，局部岩石裸露；南部为东西向展布的博格达山。
（2）气候
博格达遗产地地处典型的大陆性温带气候带，是干旱荒漠中心的“湿岛”。大部分区域位于天山北坡，属于大西洋气流和北冰洋气流的迎风坡，气候较湿润。由于山体受屏障效应影响，并没有表现出温带大陆性气候的特点，而表现为冬暖夏凉，降水充沛，积雪较深，无大风天气，无明显的春、秋季，冷暖季几乎等长的气候特点。年平均气温2.55 ℃，最热月（7月）平均气温15.9 ℃，最冷月（1月）平均-12.4 ℃，极端最高气温28.4 ℃，极端最低气温-28.2 ℃。年平均无霜期98.4天，相对湿度70~85%。年均降水量443.9mm，多集中在4~9月；年平均蒸发量1,439mm。
（3）水文
博格达遗产地地表水主要发源于博格达峰冰川，博格达峰区现代冰川共有113条，面积101.42km2，冰储量18.4×108m3，是天然的高山固体水库、众多河流的发源地。三工河是提名遗产地的主干水系，河流全长60km，流域总面积310km2。河水主要由冰雪消融水、大气降水和泉水补给。年均径流量4,969×104m3，月均最高径流量约991×104m3（8月）。三工河上游源头自东而西有大东沟、将军沟、马路沟三条支流，均沿着古冰川槽谷发育，汇合后注入天池。提名遗产地内有大小湖泊12个，其中10个为小型高山冰蚀湖。天池位于三工河上游，湖面海拔1,910m，最大湖深达105m，总面积2.48km2，水深达102m，蓄水量1.6×108m3。
（4）土壤
博 格 达 提 名 遗 产 地 分 布 自 上 而 下 有 高 山 原 始 土 壤（3,300~3,700m）、高山草甸土（2,900~3,300m）、亚高山草甸土（2,700~2,900m）、灰褐色森林土（1,650~2,700m）、山地栗钙土（1,400~1,650m）、山地棕钙土（1,380~1,400m）等六个土壤类型。其中三种土壤的表层部分为中性偏酸外，其它土壤为中性偏碱。土壤有机质含量高，表层土壤富含氮、磷、钾等元素。
地质构造
（1）构造背景
博格达遗产地地质构造体系属阴山－天山纬向构造带，由北天山褶皱带的博格达复背斜组成，主构造线近东西向分布。
（2）地层岩性
古生代石炭系以浅海相碳酸盐岩、火山碎屑岩、陆源碎屑岩为主，厚度达6,300m，分布广泛，占博格达地区的60%以上，岩性由灰岩、砂岩、闪长玢岩、凝灰岩、火山角砾岩等组成，极富刚性，抗风化力强，地势明显突出高起，形成高大山结和脊状山梁，表现为冰雪覆盖的高山带与峡谷、古冰川遗迹组成的中山带。中新生代地层分布在山地南、北两坡，为河流、湖泊、沼泽相碎屑岩，岩性为灰绿色、黄绿色粉砂岩、砂岩、泥岩和煤层，以及红色砂质泥岩、红色砂岩、砾岩、粉砂岩夹石膏夹层等，表现为低山丘陵地貌景观。山前平原区堆积了巨厚的第四纪粉砂、细砂、砾石等冲洪积倾斜平原和沙漠。
地貌特征
（1）山地与平原高差悬殊。博格达山脉因构造断块作用突出于周围的群山之上，成为天山主脉东段以及准噶尔盆地南东缘最引人注目的“地标”。博格达主峰海拔5,445m，天池1,900m，相对高差达3,545 m。
（2）山地梯级层状地貌显著。博格达山地受断裂构造与断块差异性抬升及剥夷作用，发育三级夷平面，海拔分别是4,000m、2,800~3,200m和1,600~2,200m。
（3）气候地貌具有明显的地带性分布规律。受气候垂直地带性与水平地带性影响，地貌类型组合自高向低依次是现代冰雪高山、冰缘亚高山、流水侵蚀中山、半干燥和干燥剥蚀低山、冲洪积倾斜平原、冲积平原和风沙地貌。
（4）受断裂构造控制，水系呈放射状发育。以博格达峰为中心，依次分布有四工河、三工河、水磨沟河和白杨沟等河流山间谷地、河流走向均沿断裂构造发育。
生物生态
（1）植物
植物区系特征
温带属性是博格达遗产地植物区系的基本特点，在中国种子植物分布区类型的15个类型和31个变型中，博格达遗产地分布有12类，14个变型，其中属于世界分布的有50属239种，属于泛热带分布的有22属，其余的均属于温带性质类型。该区植物物种与地中海、中亚和西亚交流相对较多，与东亚和北美洲交流很少。
植被类型
根据《中国植被》的分类方法，博格达遗产地自然植被有8个植被型、18个植被亚型和27个群系。山地常绿针叶林中的雪岭云杉群系是主要代表群系。主要植被类型有高山垫状植被、高山草甸、亚高山草甸、山地常绿针叶林、草甸草原和温性（真）草原。
这一区域的植被类型从高到低呈明显的谱带状分布格局：
高山垫状植被分布在海拔3,200~3,700m（阳坡3,750m），主要以垫状植被簇生囊种草群系（Form. Thylacospermumcaespitosum）、二花委陵草群系和四蕊山梅草群系为主，在乱石堆中，分布有雪莲群系和虎耳草群系等高山石堆稀疏植被。成片状分布于3,000~3,600m之间雪线附近的砾质陡坡，或与高寒草甸交错分布，分布面积占50%以上。
高山草甸分布于海拔2,900~3,200m，由线叶嵩草群系（Form. Kobresia capillifolia）、苔草及杂类草草甸（Form. Carex spp.，varii herbae）和禾草及杂类草草甸（高山五花草甸）（Form. Festucaspp.，varii herbae）构成。分布面积较大。群落中多为低矮苔草及小而鲜艳的花朵的毛茛科、蓼科、菊科、报春花科、龙胆科和玄参科等多年生杂类草组成。
亚高山草甸分布于海拔2,700~2,900m，植物以种类组成复杂、分布面积较大为特点。主要种类有老鹳草、雨衣草、金莲花、一枝蒿和苔草等。
山地常绿针叶林的主体是雪岭云杉群系（Form. Picea schrenkiana），分布在1,700~2,800m之间的中山带的阴坡。其下部常与山地草甸草原相交错。
草甸草原主要分布于这个区域以西的山地，处于高寒草甸和常绿针叶林带之间，或真草原和山地草甸之间，有时部分与温性草原接合，形成了连续的片状分布带。主要建群植物为真旱生和中旱生针茅类禾草，群落中常混生有杂类草。
温性草原分布在常绿针林带下方，以针茅群系（Form. Stipacapillata）为主。
垂直自然带
博格达遗产地是新疆天山北坡垂直自然带的最典型代表，也是全球温带干旱区山地垂直带的最典型代表。博格达峰北坡在80 km的水平距离内，海拔从700 m升至5,445 m，发育了7个完整的垂直自然带，自上而下分别为：冰雪带（3,700~5,445m）、高山甸状植被带（3,300~3,700m）、高山草甸带（2,900~3,300m）、亚高山草甸带（2,700~2,900m）、山地针叶林带（1,650~2,700m）、山地草原带（1,100~1,650m）、温带荒漠带（700~1,100m）。其中博格达遗产地在不到30km的水平距离内，海拔从1,380 m升至5,445m，拥有6个垂直自然带（图2-167）。植被垂直带谱的完整性和典型性在如此小的水平距离中体现实属罕见，对于研究山地生态系统生物群落演替具有突出的全球意义。
植物物种
博格达遗产地共有野生维管束植物76科432属1,134种，被子植物占该地区维管束植物种数的97.45%。
珍稀濒危物种、特有种
野生维管束植物中，有8种列入IUCN物种红色名录（2010），如天山桦（Betula tianschanica）、高山勿忘草（Myosotisalpestris）、新疆方枝柏（Juniperus pseudosabina）、西伯利亚落叶松（Larix sibirica）等；6种列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》CITES（2010）附录I、附录II、附录III，如小斑叶兰（Goodyera repens）、堪察加鸟巢兰（Neottia camtschatea）。此外本遗产地共有天山特有种27种，如博格达山棘豆（Oxytropisbogdoschanica）、阜康阿魏（Ferula fukangensis）、博乐绢蒿（Seriphidium borotalense）、新疆麻花头（Serratula rugosa）、天山雪莲（Saussurea involucrata）等。博格达遗产地还分布有大量的第三纪残遗成分，是该区域山地常绿针叶林、山地落叶阔叶林、荒漠河岸林、落叶阔叶灌丛、荒漠等植被类型的建群种或重要组成者，如雪岭云杉（Picea schrenkiana）、光果甘草（Glycyrrhiza glabra）、新疆天门冬（Asparagus neglectus）、天山花楸（Sorbus tianschanica）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii）等。
（2）动物
动物区系特征
分析该区的动物分布型可见，179种陆栖脊椎动物中，古北型和全北型占所有分布型的近60%，广布型、中亚型与高地型也占有相当比重。
动物物种
博格达遗产地有各类脊椎动物25目，56科，181种，分属鱼类1目，2科，2种；两栖类1目，1科，1种；爬行类1目，2科，2种；鸟类16目，38科，144种；兽类6目，13科，32种。各类昆虫18目，121科，414属，668种。
珍稀濒危物种
有127种动物物种列入IUCN物种红色名录（2010），如猞猁（Lynx lynx）、狍（Capreolus capreolus）、赤嘴潜鸭（Nettarufina）、赭红尾鸲（Phoenicurus ochruros）等；5种列入《濒危野生动植物种国际贸易公约》CITES（2010）附录I、附录II、附录III。
