剖面分化明显,地表为一较厚的森林残落物层,腐殖质层厚约20—30厘米,黑褐色或棕褐色,粒状或团块结构,并有白色霉状物;淀积层厚约30—80厘米或更厚,暗棕或浅褐色,质地较粘,紧实,块状或棱块状结构,结构体表面有时有黑褐色腐殖质块;向下一般过渡到钙积层,石灰多呈白色假菌丝状。表层有机质含量10—20(25)%,胡敏酸与富里酸之比大于1.5;全剖面呈中性至微碱性,pH值7.0—8.0,阳离子交换量为20—60毫克当量,胶体为盐基饱和,且以钙离子为主;剖面中部粘化层粘粒含量比上下层高出0.5—1倍以上,土体硅铁铝率4.6—5.2。在分类上,将它作为褐土与灰黑土间的过度类型。土壤肥力较高,适宜发展林业,是我国西北山地重要的林业生产基地。
保护区内土壤主要是石质山地发育的灰褐土,此外尚有高山草甸土、亚高山草甸土、栗钙土和新积土。没有完整的分布带,往往是由于坡向的关系成地带性土壤复区。峡中山坡因地势较高,降水多,气温低,蒸发弱,植被盖度大,土壤主为灰褐色。由于地势和坡向的差异,引起气候和植物的变化,发育着不同的淋溶灰褐土。阴坡林地的地带性土壤为淋溶灰褐土。成土母质主为千枚岩、玄武岩、砂砾岩、火山岩等残积物、坡积物以及黄土物质等。一般肥力较高,有机质含量为1.63%,但土层较浅。阳坡次生林地和灌丛地的地带性土壤为碳酸盐淋溶灰褐土。成土母质与阴坡相同,但由于处地坡度较大,排水性好,光照充足,蒸发快,而碳酸盐反应强烈,多呈碱性,有机质含量低,肥力较差。海拔3000米以上地带,因空气湿度较大,气温低,植被多以灌丛、草本为主,故土壤由亚高山草甸土过渡到高山草甸土。前山各峡口东、西两侧的缓坡地带,属黄土母质上发育的栗钙土,黄土层堆积较厚,植被稀疏,蒸发量大,土壤干燥,有机质含量低,壤质疏松,透水良好,土层深厚但肥力较差。PH值为8,呈强石灰反应。保护区生物资源丰富,已经查明有大型真菌109种、高等植物1022种;蜘蛛昆虫类1135种、高等动物160种。它们是保护区可更新的资源,也是复合生态系统的主体。保护区原为道教圣地,可供旅游参观的景点很多,它们和复合生态系统主体一样,都应注意保护和合理开发利用。