Хребет Тукурингра протягивается с северо-запада на юго-восток примерно на 300 км. Севернее расположена Верхнезейская впадина, отделяющая это горное образование от Станового хребта, имеющего также широтное простирание. Южнее Тукурингры находится Амуро-Зейское плато. Высоты хребта колеблются от 400 до 1500 м над ур. моря, чаще всего около отметки 600 м или несколько более. Максимальная высота (вершина) в истоках р. Мотовой – 1443 м.

Система современных хребтов возникла здесь в результате мощных глыбовых поднятий в конце неогена. Типично равнинная р. Гилюй при возникновении хребта Тукурингра врезалась в это горное сооружение, сохранив крутые извилистые меандры. В четвертичном периоде хребет Тукурингра пережил несколько фаз поднятия и опускания. При опускании поверхность становилась более выровненной, течение рек замедлялось и их долины заболачивались. При поднятии русла рек углублялись, скорость их течения возрастала и дренированность местности увеличивалась. Ныне происходит поднятие хребта Тукурингра со скоростью в осевой части около 1 м за тысячу лет, о чем свидетельствуют, в частности, возникающие в этом районе небольшие землетрясения.

Оледенение на хребте Тукурингра в четвертичный период было горно-долинного характера и, как вообще на юге Дальнего Востока, не достигало значительных размеров. По-видимому, в узких долинах верховий горных рек образовывались небольшие ледники, а на платообразных горных вершинах и в котловинах могли возникать незначительные по площади участки фирнового льда. Реликтом ледниковых эпох является многолетняя мерзлота. С этим явлением связаны особые мерзлотные формы рельефа, проявляющиеся во вспучивании и растрескивании поверхности грунта. После сильных лесных пожаров иногда наблюдается протаивание и проседание грунта, сопровождаемое заболачиванием, – так называемый термокарст.

Для хребта Тукурингра характерны крутые склоны и плоские, почти выровненные водоразделы, поднятые над днищами речных долин на 400–600 м. Ширина платообразных водоразделов достигает 300–500 м и более. Повсеместно встречаются склоны крутизной 25–30°; на участках, прилегающих к долине Гилюя, до 50–70°. На горных склонах, расположенных выше 1000 м, часто встречаются останцы выветривания, иногда причудливой формы, и обширные поля крупноглыбовых осыпей. В приводораздельной части хребта, на высоте 1200 м и более, отмечены специфические формы рельефа – карообразные впадины и углубления, возникшие в результате работы многолетних снежников. Для верхнего течения горных рек характерен каньонообразный поперечный профиль, а для среднего и нижнего течения – корыто- или ящикообразный.

Процесс поднятия хребта Тукурингра особенно хорошо проявляется в эрозионной деятельности рек. Пойменные и надпойменные террасы у них развиты слабо, продольный профиль не выработан, происходит интенсивное углубление русла в коренное ложе долины. Для этих рек характерны водопады, пороги и висячие устья.

В настоящее время на ход современных рельефообразующих процессов определенное влияние оказывает обширное Зейское водохранилище. Режим Гилюя и его притоков в нижней части течения из-за подпруживания водохранилищем резко изменился. Уровень воды в реке поднялся на несколько метров, что сделало течение спокойным и привело к исчезновению порогов и перекатов. Повысился базис эрозии рек и ручьев, а в результате воздействия прибоя и льда отмечено интенсивное развитие процессов боковой эрозии.

Все реки заповедника принадлежат бассейну Зеи. Истоки Зеи и ее крупнейшего правого притока – Гилюя находятся на Становом хребте. Заповедной территорией ограничены бассейны притоков этих рек, основные из которых – Мотовая, Гармакан, Лючеркан, Большая Эракингра.

Гилюй – второй по длине (после Селемджи) приток Зеи. Протяженность его – 495 км, площадь водосборного бассейна – 22 тыс. км². В районе заповедника Гилюй прорезает хребет Тукурингра и течет в юго-восточном направлении. До создания водохранилища скорость течения на этом отрезке достигала 4–5 м/с и река изобиловала многочисленными перекатами и порогами, о грозной силе которых говорили сами названия: Малый Людоед, Большой Людоед, Пушкарь, Чертова Печка. Сезонные колебания уровня рек достигали 6–8 м. Летом во время ливней затапливались населенные пункты. Так, в 1928 г. вода у г. Зеи прибывала со скоростью 15 см/ч и город был почти полностью затоплен. В результате заполнения Зейского водохранилища в 1981 г. речной сток зарегулирован и Зея в этом районе стала судоходной.

Истоки малых рек, протекающих по территории заповедника, находятся в средней и верхней части хребта Тукурингра. Русла рек характеризуются невыработанным, ступенчатым профилем. В верховьях русла загромождены крупными валунами, течение стремительное. Летом после выпадения ливневых осадков небольшие речки и ручьи превращаются в бурные, мощные потоки. Замерзают небольшие горные реки обычно за короткий срок и промерзают до самого дна. В местах выхода родниковых вод и на участках с быстрым течением образуются наледи, которые в каньонообразных затененных долинах рек сохраняются до середины июля.

В годовом объеме речного стока дождевое питание составляет 75–80%, доля талых вод – 15–20% и грунтовых – 5–8%.

Степень заболоченности территории незначительна. В долинах рек и на пологих склонах встречаются заболоченные лиственничные и реже еловые редколесья. Настоящие болота, в основном переходные или мезотрофные, занимают небольшие площади. Возникновение переувлажненных участков, становящихся очагами заболачивания, в первую очередь связано с длительносезонной мерзлотой, а также с характером поступления речных, склоновых и грунтовых вод. По мере накопления торфа и повышения уровня многолетней мерзлоты дальнейшее развитие процессов заболачивания обычно происходит за счет одних лишь атмосферных осадков. Это объясняется тем, что торф весьма влагоемок и способен удерживать большое количество влаги. Так, при толщине торфа 40–50 см он может поглотить почти годовую сумму осадков.

В настоящее время, после завершения строительства Зейского водохранилища, низовья горных рек оказались затопленными и площади заболоченных редколесий и болот на заповедной территории восточной части хребта Тукурингра резко сократились.

Территория заповедника, по климатическому районированию Г.Н. Витвицкого (1969), относится к Зейско-Амгунскому району Тихоокеанской климатической области умеренной зоны. Климат формируется в результате взаимодействия сибирского антициклона и тихоокеанского муссона. В целом его можно охарактеризовать как умеренно холодный, достаточно влажный, континентальный с муссонными чертами. Действие муссонов, с которыми связаны ливневые осадки и паводки на реках, особенно выражено в летний период.

Среднегодовая температура воздуха –4,6°, января –30,6°, июля 18,2°. Безморозный период равен 75–86, вегетационный – 130–140 дням. Суммарная солнечная радиация составляет 83–98 ккал/см² в год. Общее количество часов солнечного сияния 2000–2500, из них на вегетационный период (май – сентябрь) приходится примерно половина. В течение года выпадает 530–600 мм осадков, причем значительная часть их (70–80%) – в летний период.

На хребте Тукурингра по мере повышения высоты над уровнем моря возрастают контрастность, суровость, влажность климата и высота снежного покрова. Безморозный и вегетационный периоды значительно короче, чем в предгорных районах. Скорость ветра в закрытых горных долинах меньше, чем на равнине, а число дней с туманами и мелкими моросящими дождями больше.

Часты температурные инверсии, особенно в долинах рек и у подножия горных склонов; им сопутствуют инверсии лесной растительности.

На территории заповедника, в восточной части хребта Тукурингра, проходит южная граница вечной мерзлоты (Сумгин, 1937). Мерзлота имеет здесь островной характер, причем мощность толщи с температурой –2 –3° может достигать 12–14 м. На лиственничных марях, на сфагновых болотах и на водораздельных плато под мощным покровом мха уже на глубине 20–30 см можно обнаружить мерзлый грунт и линзы льда. Мерзлота накладывает отпечаток на развитие почв и растительности. Почвы, как правило, маломощны, а мерзлый слой образует водонепроницаемый горизонт, что способствует развитию процессов заболачивания; корневая система деревьев, особенно лиственницы и ели, становится поверхностной. С вечной мерзлотой связаны грунтовые наледи, которые до августа сохраняются в узких, затененных долинах горных рек и на северных склонах, куда не проникают теплые юго-восточные ветры летнего муссона. Вечная мерзлота имеет и положительное значение в период начала вегетации растительности, когда наблюдается весенний дефицит влаги. В настоящее время вечная мерзлота в бассейне р. Зеи по всей южной границе отступает. Деградации ее способствует и интенсивное хозяйственное освоение северных районов Амурской области.

Зима в заповеднике ясная, морозная, маловетреная, осадков мало – всего 2% годовой нормы. Высота снежного покрова в равнинных и предгорных районах незначительна и редко превышает 20 см. По мере поднятия в горы высота снежного покрова возрастает в среднем на 30 см на 1 км превышения. В верхней части хребта Тукурингра высота снежного покрова может достигать 80–90 см. Устойчивый снежный покров образуется в конце октября – начале ноября, разрушается в начале апреля. Нарастание его в начале зимы идет очень медленно, а в отдельные годы он может образовываться только в середине или даже в конце декабря. Почва, не прикрытая достаточно мощным слоем снега, промерзает на глубину 3 м и более. Зимой преобладают северо-западные ветры, что связано с влиянием сибирского антициклона.

Весна сухая, ветреная, прохладная. В мае к началу вегетации осадков выпадает мало, отмечается весенний минимум влажности воздуха, что приводит к сильному иссушению верхних почвенных горизонтов. Это отрицательно отражается на развитии растительности и на процессах разложения растительного спада. В сухой весенний период чаще всего возникают и лесные пожары.

Лето обычно теплое, влажное, что объясняется влиянием воздушных масс юго-восточных муссонов. Количество осадков летом преобладает над испарением, что приводит к переувлажнению почвы. Наиболее благоприятен для развития растительности период с середины июня до начала августа, когда влаги и тепла достаточно. В глухих распадках в верховьях горных рек даже в середине августа можно встретить снежники и нерастаявшие наледи, ощутить дыхание ранней весны. Словно в апреле, из-под снега и льда весело журчат ручьи, цветут и ярко зеленеют весенние растения – ветреницы, колокольчики, хохлатки. Странно видеть в июле или в августе на фоне голубоватого льда пышно цветущую черемуху, насыщающую лесной воздух тонким ароматом.

Осень в заповеднике сухая и ветреная, что объясняется влиянием формирующегося сибирского антициклона. В октябре наблюдается осенний минимум влажности воздуха. Это, как и весной, способствует возникновению лесных пожаров.

В результате заполнения обширного Зейского водохранилища климат на территории заповедника стал меняться в направлении некоторого смягчения его контрастов. В то же время на участках, примыкающих к водохранилищу, в результате возникновения туманов продолжительность солнечного сияния несколько сократилась.

Холодная, сухая весна и избыточно влажное лето затрудняют минерализацию отмершей органической массы, что приводит к формированию грубогумусовых горизонтов. Большое количество осадков, выпадающих в теплый период, способствует вымыванию из гумусового горизонта легкоподвижных минеральных веществ и органических кислот в нижнюю часть почвенного профиля.

Большое влияние на интенсивность и ход почвообразовательных процессов оказывает степень дренированности почв, зависящая от расчлененности рельефа и особенностей почвообразующих пород. Существенна и роль вечной мерзлоты, служащей водонепроницаемым горизонтом. Так, вымываемые из верхних почвенных горизонтов частицы гумуса скапливаются у верхней границы вечной мерзлоты и образуют второй гумусовый горизонт.

В почвенном покрове Зейского заповедника хорошо выражена высотная поясность, тесно связанная с поясностью растительности. В каждом высотном поясе выделяются по своему водному режиму два типа почв – быстрого водообмена, или мезоморфный ряд, и замедленного водообмена, или гидроморфный ряд. Почвы мезоморфного ряда приурочены к хорошо дренированным участкам (горные склоны и расчлененные водоразделы, мелкоземисто-каменные породы), характеризуются высокой водопроницаемостью. Избыток атмосферной влаги быстро выводится из профиля подобных почв и не вызывает переувлажнения и оглеения. Почвы гидроморфного ряда формируются на элементах рельефа с ослабленным дренажем (платообразные, нерасчлененные поверхности водоразделов, вогнутые участки горных склонов и надпойменных террас). Оценивая природные условия территории Зейского заповедника, следует отметить неблагоприятные для растительности температурный и водный режимы и низкое плодородие почв. Последнее обусловлено слабой биологической активностью и весьма высокой кислотностью почв. Если на плоских водоразделах и на днищах ложбин и котловин почвы переувлажнены, то на крутых склонах, где развиты маломощные каменистые почвы, древесные растения в отдельные периоды вегетации испытывают недостаток влаги. На формирование растительности и почвенного покрова большое воздействие оказывает также вечная мерзлота.

© Н.Г. Васильев, Е.Н. Матюшкин, Ю.В. Купцов. Зейский заповедник. // Заповедники СССР. Заповедники Дальнего Востока. - М, Мысль, 1985.