一、土壤与植被
（一）土壤基本特征
天祝县地处青藏高原和西北高山地区为第四纪以来强烈降升地区之内，岩石风化及成土过程均处在初始阶段，发育形成了碎屑状风化壳和年幼的高山土壤。因此，土壤除在深厚的黄土母质上发育的一小部分土壤外，而大部分的山地土壤总的特征为：一是薄层性，二是粗骨性。土壤母质多为残积--坡积物，风化时间和成土过程都比较短，并有一定的水平流失，土层较薄；土内多含棱角明显的碎石，土壤质地较粗，多系轻壤或中壤，通透性能良好。三是在寒冷的气候条件下土壤腐殖化作用强，而矿化作用相对较弱，形成了潜在肥力高而速效养分较低的土壤肥力特点。四是因成土母质不同及植被相对茂盛之故，土内各养分含量不平衡，大部分土壤氮、钾比较富足，而磷素较缺。
（二）植被概况
天祝县自然植被呈明显的垂直带分布，除占全县总面积11．5%的耕地外，大面积山区和丘陵是天然次生林和草场。垴山区植被较好，浅山丘陵区植被较差。全县植被可分为干旱草原、草甸草原、森林、亚高山灌丛草甸、高山草甸和寒漠草原等6种类型。
干旱草原植被主要分布在东部的松山滩、毛毛山南麓前缘丘陵缓坡、西部的祁连荒草顶一带，海拔2100～2900米，地势开阔平缓，气候干旱缺水，主要为草本植物和灌木，植被覆盖度低，一般为30～50%。桦山滩东部荒漠植被开始滋生蔓延，土壤向沙化发展。
草甸草原植被分布在亚高山灌丛草甸的下限，有些与灌丛草甸交错分布。海拔2650～3200米，在金强河、黑马圈河、西大滩河、毛藏河、南岔河、大水河等河流上游的两岸阶地、丘陵滩地、沟谷坡地上都有连片分布。这里地势较平缓，降水充沛，气候较湿润，植被种类丰富繁茂，盖度80%左右，植物以草本为主。
森林植被县境内天然森林区，主要以团块状或带状不连续分布在乌鞘岭——毛毛山以北的夏玛、哈溪、祁连及岭南的赛什斯、朱岔、石门等处山地的阴坡及半阴坡，主要乔木树种在乌鞘岭以北以青海云杉组成的针叶纯林为主，乌鞘岭以南多为以云杉为主的混交林。森林植被盖度较高，一般达80%以上。
亚高山灌丛草甸植被主要分布在响水顶、雷公山、毛毛山、马牙雪山、三宝山等山体2950～3500米的山麓阴坡及半阴坡，植被群落由灌木和草本组成，植被盖度95%左右。
高山草甸植被主要分布在亚高山灌丛草甸植被和高山寒漠植被之间。海拔3500～4000米的山脊坡地，浑圆山顶沟垴地带，气候寒冷，阴湿多雨雪，草群植物种类简单，植被低矮密生，层次不分明，生长期短，植物以莎草科和禾本科草类为主，在阳坡局部也伴生稀疏低矮的灌木。植被盖度为70～80%。
高山寒漠稀疏植被主要分布在海拔4000～4200米的高山地带，因地势高寒坡度大，多大风和暴雨，基岩裸露，在凹洼背风处终年积冰雪，仅在坡度稍缓的局部地区，有耐寒、抗旱的矮生植物疏生长，植被覆盖度极低，小于5%。
（三）土壤分布规律
天祝县由于高差悬殊的地形，高原气候与大陆性气候的综合影响，致使水热和植被分布呈明显的地理差异，从而决定了土壤分布具有鲜明的垂直带谱。由高海拔向低海拔地带性土壤类型依次有高山寒漠土、高山草甸土、亚高山草甸土、山地灰褐土、山地黑褐土和山地栗钙土。
土壤垂直分布状况是，在海拔4200米以上有冰川分布，其面积2．05万亩，占全县总面积的0．19%；在4200米（4300米）雪线下限至高山草甸土带之间为高山寒漠土，面积为58．9万亩，占总面积的5．55%；4000～3500米为高山草甸土，面积为163．59万亩，占15．43%；3500～3200米为山地灰褐土，面积133．66万亩，占12．6%；3200～2700米为山地黑钙土，面积为140．77万亩，占13．27%。2700～2100米为山地栗钙土，面积297．42万亩，占28．04%。各土类分布的海拔高度，因地貌或坡向不同，土壤界限发生上升和下延，相互交错穿插。亚高山草甸土、山地灰褐土、山地黑钙土多呈复合区，在海拔较低的局部地方，山地灰褐土和山地栗钙土也呈复合区分布。
二、水文
（一）主要河流
天祝县的河流分为内陆水系和外流水系两部分。内陆河属石羊河水系，主要河流有毛藏河、南岔河、响水河、大水河、哈溪河、峡门河、柳条河、龙沟河、南冲河、西大滩河、西沟河。
外流河属黄河水系，主要河流有金强河、大通河、石门河。
径流的分布天祝地表径流总量约10．24亿立方米（不计大通河的过境流量28．13亿立方米）。径流的分布基本上和降水量的分布趋势一致。表现于西北部大于东南部，山区大于川区。
西北部气候湿润，地表径流丰富；东南部气候干旱，地表径流量少。主要河流大部分发源于海拔4000米以上、年降水500毫米以上的高山区，径流年内的分配特点是：春汛紧接夏洪，汛期多在5～9月，连续最大4个月径流量发生在6～9个月或7～10月，分别占年径流量的70%和60%，最大为7月或8月，最小为1月或2月。
河流泥沙天祝的河流主要在山区，由于植被覆盖率较高，所以含沙量不大。如哈溪河每立方米含沙0．57公斤，年输沙量6．7万吨；金强河每立方米含沙1．75公斤，年输沙量28．6万吨。
（二）地下水
天祝地下水比较丰富，补给量4．2亿立方米。目前开采利用的只有0．01亿立方米，占1/420，开发前途较大。地下水包括基岩裂隙水、碎屑岩裂隙孔隙水和松散岩类孔隙水3大类。
三、矿藏
天祝地域辽阔，地层齐全，加之复杂的地质构造体系及频繁的岩浆活动，对多种矿产的形成和贮存创造了良好的条件。据初步掌握，全县有矿床、矿点、矿化点134个，矿种22个，其中属大型工业矿床的10个，中型的5个，小型的90个，其余84个矿点虽不具规模，但某些富集部分仍不失有局部开采的价值，并为进一步找矿探矿提供着线索，矿种利用率很低，开采的仅有石膏、煤炭、少量的萤石、重晶石、沙金、锰、石灰石等，只占已知矿种的22．7%，还有77．3%的矿种没有开发利用。
（一）金属矿产
铁矿天祝的铁矿类型多、分布广。至1986年发现铁矿点19处，储量约70万吨。
锰、镍矿拦门石的铁锰矿为中晚奥陶统喷发变质矿床，含锰21%，储量4．8万吨。祁材郎、雪马沟的镍矿点生于加里东晚期的超基生岩中，含镍量为0．2～0．5%。
金矿沙金在天祝分布广泛，大多数河流的河谷中和山前冲积洪积沙砾层中多有埋藏。
此外，铜、铅、锌等有色金属在天祝储量为1．2万吨。初探估计，旦马乡上寺村的稀土矿，很可能是一处中型矿床。在赛什斯镇大滩等地发现了钛锌矿。
（二）非金属矿
石膏金强河畔的鲁家沟、马营坡、尖山岭、石板湾、胜利城的石炭系岩层中埋藏着丰富的石膏，属滨海--泻湖沉积矿床，石膏品位较好。储量为11730．68万吨。
磷主要分布在赛什斯镇先明峡等地，总储量为212万吨。
重晶石祁连乡储量为12万吨。
石灰石在安远镇总储量为23225万吨。属大型矿床。
此外，东坪乡的石英石、白云石，松山乡的大理石，乌鞘岭的粘土，哈溪镇玉石沟的玉石等都可开采利用。
（三）能源矿产
煤天祝煤炭储量较大，品种较多，分布广泛。探明储量约42206万吨，有烟煤、无烟煤、褐煤。烟煤中有立焦煤、气煤。煤的分布大致可划为3个区域，即西南部煤区、西北部煤区、中部煤区。以侏罗纪煤为主，兼有石炭、二迭、三迭纪。西南部产煤区主要在西南部高山峡谷区，以炭山岭煤田、大滩煤田为主；西北部产煤区，主要在西北高原区的旦玛盆地、毛藏盆地和双龙；中部山麓产煤区，乌鞘岭--毛毛山周围海拔2200～3300米的山麓地带。
油页岩天祝油页岩的储量为24590万吨，含油率达8～10%，最高达15%，主要分布在炭山岭、大滩等地。
（四）成矿远景
天祝县地质条件十分复杂，地壳活动性大，断裂活动强烈，岩浆活动广泛而频繁，特别是几条大构造带展布于县境，多次的造山运动导致多期的岩浆活动，产生了多次的成矿过程，复杂的地质条件，造成在天祝县矿藏的多种类和矿床的多类型。随着经济的发展和科学技术的运用，矿产的开发加工将成为天祝的经济优势。
四、气候
（一）基本特征
大陆性高原季气候，是天祝县气候的特征。天祝县气候的季风性不仅表现显著，而且结构复杂，形成独特的季风气候区。主要表现在气温年较差小，日较差大。西南部的大通河谷地年较差为25．3℃，中部的乌鞘岭为23．5℃，北部的皇娘娘台为24．6℃；乌鞘岭平均日较差为10．5℃，松山为12．4℃。降水集中在下半年，以乌鞘岭为例，7、8月份的降水占全年降水量的37%。降水的年际变化大，乌鞘岭降水量多的年份可达555．2毫米，最少的年份只有231．3毫米。
过渡性明显。乌鞘岭以南为大陆性高原季风气候，冬季盛行偏北风，寒冷干燥，夏季盛行偏南风，较温和湿润。乌鞘岭以北为温带大陆性半干旱气候，偏南岭北气候各异，乌鞘岭地区则为高原季风气候与半干旱气候的过渡带。
垂直分布显著。天祝地势，最低的先明峡峡口（海拔2040米）到最高的大雪山（海拔4874米）高差达2834米，高山峡谷间形成低处花红柳绿，高处白雪皑皑的特有景观，反映出气候带的垂直分布十分明显。
类型复杂多样。天祝县以大陆性高原气候为主，有冷温半干旱、冷凉半干旱、寒冷半干旱、高寒半湿润、高寒湿润等气候类型。
从温度指标划分四季，并不适合天祝农事活动和群众的习惯，为了使方便按习惯划分，12、1、2月为冬季；3、4、5月为春季；6、7、8月为夏季；9、10、11月为秋季。
春季天气多变，多寒潮大风。春分后气温回升，清明前后开始耕种。由于北方冷空气逐渐减弱，南来的温暖气流向北推进，冷暖空气退时进，频繁活动，形成春秋冷暖无常，晴阴不定，风大雪猛的气候特征。松山一带春季大风日数占全年大风日数的37．4%，瞬间最大风速达28米/秒。乌鞘岭一带大风日数占全年大风日数的48．8%，曾山现过36米/秒的极大风速。24小时内气温可骤降10～20℃，最大积雪厚度达24厘米（1954年）。冷暖多变的春季气候给农牧业造成极其不利的影响，一场大风雪往往造成大批牲畜春乏死亡，大风使土壤水分蒸发过猛，常出现春旱。
