自然保护区位于湖南省张家界市武陵源区，桑植县的西北部湘鄂交界处，面积2万公顷，1982年建立省自然保护区，1986年经国务院批准建立，全区地势西北高、东南低，呈四级台阶状，为复式山坡交叠倾斜的一面坡景观；山区岭谷相间，侵蚀剥蚀很深，主峰斗蓬山海拔1890米，最低处395米；海拔1500米以上的山峰有87座。这里属北亚热带山地湿润季风气候，年平均气温11.5℃，最冷的时候也在0℃以上；年平均降水量为2105毫米，雨量充沛，冬无严寒，夏无酷暑。
八大公山主要保护对象为亚热带森林植被及珍稀动植物。由于受第四纪冰川影响较小和历史上很少受到人为破坏，独特的气候条件和地貌环境，使八大公山成为第四纪冰川的“避难所”，许多古老植物在这里被保存下来，区内分布着典型的中亚热带常绿阔叶林，保存着的种类繁多的植物，植物种类有3000多种，仅种子植物即达1403种，属国家重点保护的珍稀植物有30多种，如珙桐、光叶珙桐、鹅掌楸、钟萼木、银鹊树、香果树、巴东木莲、蓖子三尖杉、白豆杉、黄杉等，不但长势好，而且数量多。特别是珙桐，无论保存数量或分布面积，在全国都属前列。据统计，保护区内在海拔800米以上的沟谷及山坡上，以珙桐为主的成片混交林，形成了罕见的植物群落。除此之外，这里的药材、木本油料等有经济价值的植物也种类繁多。
 珙桐树的花，有一个紫色的球状花序，很像鸽子的头，花序基部长出两片白色大苞片，又像鸽子的翅膀，每到花开时节，清风吹佛，花朵摇曳，好似一只只栩栩如生的白鸽，在枝头展翅欲飞，因此又被称为“中国鸽子树”。现在，它已经被引种到许多国家，成为世界著名的观赏树种之一。
八大公山的野生动物也很多，区内脊椎动物有150多种，其中水鹿、苏门羚、白冠长尾雉、红腹角雉等为国家重点保护动物。由于它保存了较为完整的森林生态系统，动植物区系中古老特有的成分多，物种资源丰富，因而该保护区对研究亚热带山区生态系统和生物多样性规律以及恢复保护珍稀濒危动植物具重要的科学价值。
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