研究区位于天山中段主脊，区内地形起伏较大，切割剧烈，坡度多大于30°，属深切割程度高山区。平均海拔高程3200m以上，最高海拔4733.40m，最低为2840m，最大相对高差可达1400m;山体走向为近东西向，总体地势为中部高南北低，中部山势高峻，海拔3800～4000m以上为常年冰川覆盖。按地形高差可划分出高山区、中山区和山前山间冲洪积、堆积区三种类型的地貌单元。
研究区属大陆性温带半干旱气候，可划分为两个气候区，北部为高山终年积雪寒冷气候区，雪线在3800m以上，气候寒冷，风雪大，历年月平均气温:1～4月和9～12月均在零度以下，最低可达－40℃以下，5～8月气温回升，最高温度30℃左右，一般10～20℃，利于野外作业;南部为高原过渡性气候区，气候变化大，昼夜温差大，气候冷湿，多雨水(雪)，降水量大，每年9月底开始积雪，来年5月积雪开始融化，其间温度在零度以下，5～10月气温一般20℃左右，利于野外作业。
区内水系较发育，均属高山区幼年河。以中部近东西向冰川分水岭为界，两侧分支水系分别汇入南部开都河和北部玛纳斯河。北部河流为玛纳斯河的上源支流，流向自南向北，较大的河流有伊克夏格孜郭勒、敦德郭勒、古仍郭勒、乌拉斯台郭勒等;南部河流为开都河支流，自北向南经扎克斯坦郭勒汇入开都河，主要支流有哈贴克勒接河、东贴克勒接河、塞尔克勒接河、塞里哈拉萨拉、木吉克萨拉、阿腊斯托等。区内水系多为常年性流水，主要靠大气降水及冰雪融化补给，水质清凉，可以饮用;洪水期为5～9月份，其间河水湍急，涉渡十分困难，给人、畜造成较大危险。
研究区为当地牧民的夏季牧场，无常住居民。区内水草茂盛，群山绵亘，风景秀丽，景色宜人，夏季有较多牧民在此放牧。沿218国道古伦郭勒村有十余户蒙古族牧民定居，敦德郭勒沟和伊开夏格孜郭勒沟中有十余户哈萨克牧民冬季游牧，其他基本无人定居，生产、生活物资均需从和静县或巴仑台镇拉运。区内牧草丛生，有少量党参、紫草、雪莲等草药，有较多黄羊、旱獭和少量狼、熊、兔等野生动物。