一、地质

　　地层。本县地层属华北型，自太古界鞍山群至第四系发育较全。其中，鞍山群及中元古界老岭群大栗子组仅见于中西部边缘；震旦系、寒武系及奥陶系横穿全区，组 成长白向斜的南翼；石炭二迭系见于本县的东部，侏罗系在本县北部边缘十分发育；上第三系土门子组见于本县东部，而船底山玄武岩则大面积覆盖于本县北缘以 北。第四系在全县普遍发育，广泛分布于河谷及山坡。

　　岩性。本县岩浆岩分布面积大，既有喷出岩，又有侵入岩。其中新生代和中生代喷出岩占绝对优势，尤以新生代的基性喷出岩占主要地位。其次是中生代的中酸性喷出岩及火山碎屑岩类。侵入岩出露较少，仅中生代燕山期有中、酸性岩体侵入。

　　构造。本县位于阴山至天山购造带的东段，与新华夏构造体系第二大隆起带的中段交接复合部位。从发育的地层来看，具有阴山至天山东西带东段南亚段的特征。该 区虽经多次地壳运动，使地质的构造复杂化，但从不同力学性质结构面的组合及其复合关系来看，显示的构造图案仍然较为清楚，具有明显的规律性；从地层条带及 构造线的方向看，本县为向东凸出的孤型构造；从地层的分布及形状来看，本县为向北渐渐转向北东倾斜的单斜构造。沿鸭绿江边出露皆为较老的地层，且局部地区 地层倒转。除在南尖头发现有向北北西倾状的小型倒转背斜之外，全县未见褶皱构造。断袭构造纵横交错，主要方向可分近东西、北北东和北西向三组。

　　二、地貌

　　地势。本县地势东北高西南低，逐渐倾斜。西南部八道沟镇和十二道沟镇一般在海拔430米～700米之间。西部新房子镇、宝泉山镇和东南部的长白镇一般在 700～1000米之间。其他乡镇除沿江河谷地外，一般均在千米以上。国界3号界桩海拔为2457米，最低为430米，绝对高差2027米。

　　地貌。本县处于火山地貌区域，大体可分为三种地貌：

　　火山锥体地貌。境内北端地带在海拔1700米以上，地势陡峻，一般在35～45度。火山锥体下部为碱性粗石岩、玄武岩和浮石组成。

　　倾斜玄武岩高原地貌。在海拔1000～1200米以上的地带，主要是由玄武岩组成的倾斜熔岩高原，倾斜度一般在10度左右。

　　玄武岩台地地貌。在海拔1000米以下的地带，台地基底由古老的晶片岩、片麻岩组成，本地带中多峡谷河流。

　　火山锥体和倾斜玄武岩地面覆盖着很厚的火山灰、火山砂和火山砾。玄武岩台地上则覆盖着厚度不等疏松的火山灰、火山砂和火山砾。

　　三、水文

　　水系。境内各河流以老龙岗为分水岭，向南流入鸭绿江，属鸭绿江水系。鸭绿江发源于长白山南麓，自此向南流至长白镇附近，折向西行，流经金华乡、十四道沟 镇、十二道沟镇、八道沟镇，境内流域面积为2497.63平方公里。其它支流在10公里以上的有27条，纵横于各个沟岔。这些河流的特点是：河谷狭窄，落 差大，汇流时间短，泄洪快。水资源理论蕴藏量36.68万千瓦，可开发的水利资源14.48万千瓦。

　　地下水。本县河道切割较深，地下水大部分通过河道、群泉流出。经多年实测，累计每年1、2、11、12月份4个月流量，平均径流模数为17.83万立方/平方公里。经化验水质无污染，均属一等水。

　　水文。境内鸭绿江平均水面宽：正常期105.8米，汛期168米，枯水期79.8米；平均水深：正常期149.6厘米，汛期582厘米，枯水期90厘米； 水流速平均每秒2.42米，最大5.62米；水经流深平均：丰水年451.2毫米，枯水年198.4毫米，平水年305.3毫米；水经流量平均：丰水年 35.07亿立方米，枯水年13.47亿立方米，平水年23.08亿立方米；水产流模数平均每秒：丰水年14.3米，枯水年6.11米，平水年10.03米；水 输沙量，据十四道沟测量136万吨，平均31.1万吨。含沙量最大为每立方米4140克，平均每立方米130克。鸭绿江每年12月上旬封江，翌年4月10 日左右开江。冰层厚度在73～120厘米之间，封江稳定期为120天。

　　四、土壤

　　据土壤普查，本县可分为9个土类、17个亚类，26个土属、51个土种。9个土类是：灰棕壤、石质土、石灰岩土、白浆土、草甸土、冲击土、沼泽土、水稻土、泥炭土。

　　长白县土壤受地形影响有明显的垂直分布规律。1100米以上分布着针叶林灰棕壤；1100米以下10度以上的山地陡坡分布着灰棕壤；800米以上的平缓溶 岩台地上主要分布着白浆土；在江河两岸平坦地带有零散的冲击土；河流两岸和台地的低洼处有零星的草甸土、沼泽土和泥炭土。

　　灰棕壤在本县分布较广，面积较大。全县8个乡镇的灰棕壤面积达1264371亩，占总面积的36.5%，其中耕地面积灰棕壤89275亩，占耕地面积的 40%；白浆土是本县面积最大的一种土壤，主要分散在望天鹅山下的溶岩台地上，马鹿沟、龙岗、十三道沟、宝泉山、新房子等地分布较大，普查为 1956829亩，占总面积的56.5%，其中耕地面积白浆土92344亩，占耕地面积的41.2%。其它各类土壤分布在鸭绿江沿岸及各河流下游沿岸。

　　全县耕地土壤有机质含量平均为4%左右，全氮、全磷、全钾含量较为丰富，潜在肥力和营养的含量也是比较高的。但由于气候冷凉，地温低，生物活力差，有机质分解慢，释放速效养分少，又因腐殖质层薄，底层土养分含量少，因此，土壤肥力不高。

　　五、植被

　　本县植被为温带针阔混交林带，属于长白山植物体系。针阔叶树的比例随海拔高度呈规律性变化，植被种属成分随海拔增高呈明显垂直规律。

　　高山苔原带。长白山海拔2000米以上无乔木生长，主要为葡匐状小灌丛和垫状多年生草本植物，如牛皮杜鹃、笃斯越桔、松毛翠、园叶柳及大白花地榆等，组成高山苔原带植被群落。

　　岳桦林带。分布于海拔1800～2000米之间，在火山锥体的下部。地势陡峻，气温低，雨量充沛，温差大，风力强。乔木以岳桦为主，有少量云杉、冷杉、东 北赤杨等。灌木主要有笃斯越桔、牛皮杜鹃等，组成森林草甸交错、植被镶嵌复杂的特殊植物带。岳桦林木稀疏，随海拔增高，树木低矮，弯曲丛生，以至葡匐生 长，以适应高山的严寒和强烈的山风。

　　针叶林带。在海拔1000～1600米之间。地貌主要由玄武岩所组成的倾斜高原。气候冬季严寒，夏季凉爽，空气相对湿度大。树种以云杉、冷杉、落叶松、红松为主，还有部分针阔混交林。随海拔的增高，植物种属成份亦发生明显变化，可分为两个植物亚带。

　　针阔叶混交林。海拔1000～1600米，针叶树种以冷杉占优势，落叶松、红松等，白桦、山杨等阔叶树稀疏地生于其间。林下有长白瑞香、林奈草等小灌木及耐阴湿的木贼、尖齿蹄盖蕨、石松等草木植物。

　　云杉、冷杉林带。海拔1600～1800米，以云杉、冷杉构成纯针叶林，落叶松区不多见，红松已告绝迹。阔叶树种只有少数花秸和岳桦等小乔木分布。由于气 候冷湿，树木枝干稠密，林冠郁闭度大，林内阴暗，小灌木难以生长发育，只有高山松、宽叶杜香等。草木植物除粗鳞毛蕨外，均为细弱的草木和发达的苔藓交织在 一起，组成林间松软的地被。

　　针阔混交林。1000米以下低山岗坡地带，气候湿润，土质肥沃，植物种类丰富，经济植物繁多，藤本植物十分茂盛。群落结构复杂，由于人类活动的影响，原始 的针阔混交林已多被砍伐，代之而起的是自然更新的次生林。其群落结构可分为乔木、灌木、草本植物三层。乔木中针叶有红松、长白落叶松、冷松等，阔叶树种有 春榆、蒙古栎、水曲柳、胡桃楸、山杨、白桦等。林内有繁茂的灌木，生长着毛榛、刺五加、接骨木、刺玫、蔷薇等。林下生长着种类繁多的草本植物，主要有木 贼、蕨类、苔草、小叶梓、芦苇、细辛、龙胆、人参等。藤本植物有山葡萄、弥猴桃、木通、五味子等。森林中菌类发达，有木耳、灵芝、云芝、元蘑、榛蘑等，藓 类则发育不良。

　　六、气候

　　本县地处中纬度，地势偏高，属亚温带大陆性季风气候。气温由西向东和由南向北递减。冬寒夏暖，四季分明。春季冷暖不匀，空气干燥，多是偏西大风；夏季温热多雨，酷热天气少，降水集中；秋季温度逐日下降，冷空气不断侵袭，出现霜冻；冬季严寒，长达5个多月。

　　气候区划。由于县境各地处于不同海拔高度，因此形成了不同类型的小气候区。

　　1、温和沿江沿河口阶地气候区，以七道沟沿江沿河口本县一侧至安乐村一带，海拔在600米以下地方。年平均气温在3.8～4.3℃，5～9月积温为 2400～2700℃，＞10℃，积温2400～2680℃。无霜期125～135天，初霜日平均在9月24日左右。年降雨量为700～800毫米。

　　2、温暖沿江沿河谷阶坡地气候区。从冷沟子村到二十道沟村的沿鸭绿江岸一带及沿江河各阶坡地，海拔在600～800米的地方。年平均气温 3.1～3.7℃，≥10℃，积温2200～2400℃。无霜期115～125天，终霜日平均在5月22日左右，初霜日平均在10月19日左右。年降水量 为600～700毫米。

　　3、温凉低岗地气候区。境内低岗、山坡地和河流中上游河谷斜坡地等，海拔800～1200米。年平均气温0.6～3℃，5～9月积温 2150～2400℃，≥10℃，积温1600～2200℃。无霜期90～120天，终霜日平均在6月1日左右，初霜日平均在9月12日左右。年降水量为 650～700毫米。

　　4、高寒山区气候区。地处本县北部海拔1200米以上的地带，年平均气温-3.8～0.6℃，5～9月积温1200～2000℃左右，≥10℃，积温 700～1600℃。无霜期65～90天左右，终霜日平均在6月20日左右，初霜日平均在9月1日左右。年降水量为650～750毫米。气温差大而寒冷， 冬季漫长达6～7个月。

　　日照。年平均日照时数2466.5小时，年日照率为56%；5月份日照时数最多为248.6小时，日照率为57.18%；11、12月日照时数最少为 177.2小时至178.3小时，日照率分别为60%和62%。6～8月云雨天较多，影响日照时数，日照率仅为43%～46%。5～9月农作物生长期，日 照时数1027.1小时，占全年日照时数的41.6%，8～9月农作物成熟期，日照时数761小时。年日照时数最多为2670小时，最少为2207小时。

　　气温。平均气温为2℃左右，最高年份2.7℃，最低年份是1.2℃，平均温差35.9℃。极端最高气温32.5℃，极端最低气温-36.3℃。从11月至次年3月，平均气温都在零度以下。

　　降雨。年平均降雨量691.1毫米，主要集中在6～8月，平均降雨量418.4毫米，占全年降雨量的60.5%。年降雨量最多为939.4毫米，最少为 533.3毫米。两者相差406.1毫米。据测算，29年降雨量在平均值以上的有11年，在平均值以下的有18年。各地雨量分布不同。

　　无霜期。无霜期平均为113天，平均初霜日9月16日，终霜日为25日。无霜期最短为97天，无霜期最长为134天。初霜最早是5月6日，终霜最晚是6月10日。全县各地无霜期90～135天，北部山区65～90天。

　　冻层。地面温度平均为2.7℃。12～次年2月为温度最低期，平均为-17℃，1月份最低为 -20.5℃。10月中旬有冻出现，夜间冻白天化，至11月上旬进入封冻期，冻层逐渐加深，至2月冻层厚度达150厘米至200厘米之间。3月中旬地面开 始化冻，5月中旬全部化透。冻土的深度除与湿度有直接关系外，还与积雪深浅相关。

　　风。本县静风次数最多，占风向频率的37%，其次是西风，占14%。春季主要风向是西风和西南风、西北风；夏季是西风和东南风；秋季和冬季是西风和西南西 风。各地风向受地形、河谷影响较大，群众有“顺江风、顺河风、沟筒子风”之说。历年平均风速为每秒2.5米，4月份风力较大每秒为3.6米，8月份风力较 小，每秒为1.6米。最大风力出现在春季，历年最大风速可达每秒34米，风向为西南西风。

　　物候。农作物：八道沟至十四道沟一带，清明后种大麦、小麦，谷雨种大田，5月5日左右结束。二道岗一带，6月1日后播种大麦、小麦和土豆。收割：大田作物一般在9月中、下旬开始，10月1日前后结束。水稻在10月1日以后开始收割。

　　生物。候鸟：燕子始见于4月下旬，10月中旬飞往南方；蛙始见于4月初，10月中旬绝迹。杜鹃花于4月下旬开花。雷鸣：初鸣于5月上旬，终鸣于9月下旬。降雪：一般情况下初雪为10月上旬，终雪为4月下旬。特别情况下1986年5月7日至8日降大雪。