武夷山国立公园位于福建省北部，北面与江西省接壤，南面为建阳区黄坑镇，西面为光泽县崇仁乡，东面为武夷山市武夷街道，地理坐标为东经117°24’13〃-17°59〃19〃，北纬27°31’20〃-27°55〃49〃，福建武夷山国家级自然保护区、武夷山风景名胜区、九曲溪上流保地带、光泽武夷天池国家森林公园及周边公益林、邵武市国有林场龙湖场的一部分区域，总面积1001.41平方公里。
地质地形
地质：武夷山国立公园属于福建省西北隆起带的邵武-建宁峠带，露出的地层以早古生物界地层为主，岩石性为厚层巨大变粒岩、千块岩、夹大理岩、片麻岩等变质岩系。晚震旦统黄连集团和南岩集团占主要部分，其次是震旦系变质杂沙岩、粉沙岩等燕山早期入侵的二长花岗岩、正长花岗岩等。
中生代末期，武夷山发生了强烈的火山喷发活动，花岗岩入侵。白亚纪末期的红色砂砾岩是形成丹霞地形的主体。中生代的地壳运动奠定了武夷山地形的基本骨架。岩石性对武夷山的地形发育明显，西部海拔1500米以上的山峰基本上由凝灰熔岩和流纹岩等构成，东部的红砂页岩地区多由谷地和盆地发育。
地形：武夷山国立公园属于内陆山岳地带，主要山脉大致面向东北-西南，地势呈西北、东北高、西南、东南低，形成以丘陵山地为主的低山岳地带的地形特征，其中具有代表性特征的区域分别是武夷山国家级风景名胜区和武夷山国家级自然保护区。武夷山国家级风景名胜区属于丹霞地貌区，区内的峰岩、山脉都由西向东偏转，西倾斜20°-25°，东为悬崖。
区内以丘陵为主，属于低山岗地形，从谷地、低山、缓丘、低丘和中高丘开始呈阶梯状分布。较高峰的三峰，海拔729.2米。较低峰水光石，海拔240米；中丘天游峰的海拔是410米。武夷山国立公园东部的地形类型分为单面山、桌状山、柱状山、红层峰林、松丘和断裂巷谷、河川段地等。

九曲溪上流水保护带的地形以中低山为主，平均坡度在30-40°之间，属于典型的中低山地形。地势从西北向东南倾斜，海拔达到400-1000米。该区域海拔1000米以上的高山有20多座，其中九重天海拔较高（1630米）。武夷山国家级自然保护区属于中山地形，区内千米以上的峰高达110多度，坡度一般为30°-40°。
气候季风
武夷山国立公园属中亚热带季风气候型，气候垂直变化明显，温暖湿润，四季分明，降水丰富等特点，年平均气温17-19℃，较高气温7月，月平均气温28-29℃之间，极端高温41.4°C。较低气温为1月，月平均气温6-9°C，极端低温-9°C。年平均总积温6633°C；年平均降水量1684-1780毫米，主峰黄冈山年平均降水量达到3400多毫米。
3-4月是春季雨季，约占全年降水量的23-24%。5-6月是梅雨季节，约占全年降水量的36-37%。7-9月是雷雨季节，约占全年降水量的20%。10-第二年2月是秋冬少雨季节，第二季只不过是年降水量的20%。全年降雨天数一般在150天以上，最长达199天。年平均相对湿度为78%，其中3-6月一般在80%以上，6月较高达到83%，10月和1月较低，约75%左右。多年来平均陆地蒸发量约为720mm，水面蒸发量约为1000mm。
水文特征
武夷山国家公园位于福建省江流域上游的主要支流-建溪水系的上源区域，主要河流有九曲溪、黄柏溪、麻阳溪、崇阳溪、清溪河等，都是山地河流。九曲溪、黄柏溪、麻阳溪和崇阳溪上游的主要支流都源于国立公园西部。桐木溪源于桐木关的西北，从西向东贯穿公园，向武夷宫注入崇阳溪，长度为62.5公里。
黄柏溪源于国立公园北部的麻粟坑，由西向东从溪源村流出，之后流经浆溪村、上村、拓洋村、黄柏村，在赤石下林洲注入崇阳溪，公园内长度约8公里。麻阳溪源于国立公园的中南部，南经大坂村流出，在建阳区与崇阳溪交叉成为建溪，公园内长度约18公里。崇阳溪流经国立公园东侧，流经公园的河流约7公里。清溪川源于国立公园西北部的岱坪村，从东北经过西口村、清溪村、大洲村，从百石村流出，公园内长度约25公里。

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