一、海拔高度对环境的影响
随着海拔的升高，气温随之下降，水热条件亦发生变化。如三工河流域气候地貌外力作用过程自高向低依次是冰雪作用→冰缘作用→流水作用→半干燥-干燥作用→冲洪积作用→风沙作用，地貌类型不同，水土条件、植被状况、农牧业生产等也各异。如①海拔3700m以上，冰川作用高山，地表由冰川积雪覆盖或岩体裸露。②海拔3700～2800m冰缘作用亚高山，以冻融作用为主，为高寒草甸，由多年生草本植物构成。③海拔2800～1700m流水作用中山，以沟谷线状侵蚀和坡面面状侵蚀为主，沟谷众多、峡谷发育。滑坡、崩塌及泥石流时有发生，其对植被的破坏性大。④海拔1700～800m低山丘陵，以半干燥-干燥剥蚀作用为主。丘陵坡度较缓，土层较厚地方为博乐蒿群系。黄土覆盖区生长有蒿系植物但覆盖度不高，且黄土易蚀性强，故水土流失明显，遭暴雨便发生山洪泥石流。⑤海拔800～460m冲积扇、冲洪积平原区，地势平坦，土质优良，水源便利，人工作用强烈，耕地、果园、人工林及居民点遍布。⑥海拔低于460m沙漠区，属古尔班通古特沙漠南缘部分。主要由固定、半固定沙丘及丘间洼地组成，以沙粒物质为主，生长梭梭、柽柳等(图7-14)。
图7-12 天山河源峰南北坡山地地貌类型与土壤植被垂直分布关系图
图7-13 天山北坡山地垂直带谱
昆仑山策勒河流域随着海拔自高往低，山地依次为冰雪带和亚冰雪带、高寒草甸带、高寒草原带、荒漠草原带、半灌木荒漠带、盐生草荒漠带、绿洲带、绿洲沙漠过渡带、沙漠带9个自然生态区(图7-15)，分别用No.1，No.2，No.3，No.4，No.5，No.6，No.7，No.8，No.9代表，显然，生态格局垂直方向的变化与海拔有较好的同向关系(图7-16，吴玉伟，2010)。
图7-14 三工河流域海拔与自然垂直分带关系图
二、坡度对环境的影响
通常情况下，斜坡的坡度越大，越易发生水土流失，机耕功率损失量也大。但坡度与水土流失之间并不是简单的线性关系。据F.G.伦勒(Rwnnwr)和R.E.霍顿(Horton)的研究，坡度在20°～60°之间时，坡面侵蚀强度最大，而且滑坡广泛分布，尤其是坡度在20°～25°之间时由水所饱和的砂砾地是产生滑坡的危险区，其他诸如蠕动(20°～45°)、崩塌(33°～60°)、泥石流(20°～30°)等自然灾害也普遍存在。如三工河流域平原区坡度≤3°地方，地势平坦，切割、侵蚀微弱，为耕地、居民点的主要分布地方;坡度3°～7°地方，地势略有起伏，发生明显侵蚀，水土流失明显，有黄土分布的旱地内可见切深10～15cm、宽20～30cm的细沟;坡度7°～15°低山丘陵区，地形起伏较大，有黄土分布地方水土流失严重;15°以上，在三工河、四工河的沟谷地区可见滑坡20多处、崩塌10处。在进行坡地机耕时，坡度超过6°拖拉机牵引率会降低10%～16%，油耗量增加8%～10%，不适宜发展耕地，应以牧业、林业为主。在同样的自然条件下，坡度陡，水流的速度快，下渗量减少，冲刷力强，水土流失量大。根据水力学推算，坡度增大4倍，水的流速增大1倍，水流的侵蚀力亦增大4倍，在流速倍增的情况下，能够搬运物质的颗粒(重量)增大64倍。如塔城市满洲北旱地进行测量的结果表明，15°坡地(小麦地)的侵蚀量是9°的3～4倍。
图7-15 策勒河流域生态格局垂直带谱
图7-16 策勒河流域海拔与生态格局关系图
三、坡向对环境的影响
坡向差异会导致温度、蒸发量、土壤水分、土地利用方式的差异。
坡向对温度的影响主要表现在气温和土温两方面。对同一地区而言，通常是南坡温度要高于北坡。据傅抱璞研究，冬季在距地表1.5m高处，南坡的日平均温度和最高温度分别比北坡高1℃和2℃;在5cm处，则分别高3℃和8℃。可见，南坡气温明显高于北坡，且越近地表，这种差别越大。南北坡温度在土温上也有明显的差异。坡向对蒸发量的影响主要是由于南北坡下垫面热力状况不同，导致蒸发量具有明显差异。南坡年辐射量大，气温、土温高，利于土壤水分蒸发，加上气温日较差大，空气对流较北坡强烈，水分易随空气流动而扩散。坡向与土壤水分的关系同坡向与蒸发量的关系相反。由于南坡蒸发强于北坡，一般而言，南坡的土壤水分要小于北坡。
坡向造成的温度、蒸发量、土壤水分差异等导致了其土地利用结构的不同。一般来说，由于南坡的光热条件较好，发展农业比北坡有更多的适宜性;而北坡因为水分条件较好，可基本满足林木的生长需求。天山北坡的降水明显多于南坡(表7-4)。在三工河流域的山区，天山云杉林、灌木和草本植物等大都分布在北坡，覆盖度可达80%左右;南坡则没有天山云杉林分布，只有稀少的草本植物。但是在干旱地区，水分条件通常成为影响作物生长的主要因素，因此，水分条件较好的北坡往往更适于耕作业。因此，在生态环境建设过程中必须考虑坡向因素。
表7-4 天山北坡与南坡降水差异
四、地势起伏度对环境的影响
地势起伏度对水土流失、冲积扇特征以及土地利用程度等都有影响。
地势起伏度是导致水土流失的最直接因素，在大比例尺(坡面尺度)研究中，坡度是最主要的指标，但是在区域性研究中，随着地形信息载体(地形图、DEM)比例尺或分辨率的减小，取而代之的将是地势起伏度。在地势起伏度较大条件下，一旦森林植被遭受破坏极易造成水土流失并发生滑坡和泥石流。如三工河流域滑坡、泥石流均发生在起伏度较大地区。
地势起伏度对冲积扇的影响也较大。莫多闻等对流域特征与扇体特征的关系以及其他影响冲积扇的发育特征的因素进行研究，发现扇体面积与流域面积、地势起伏度有以下关系:Af=6.245Ad1.09h1.33(Af为扇体面积;Ad为流域面积;h为地势起伏度);扇体坡度与流域面积和地势起伏度的关系式:r=10.67Ad-0.27h0.39(r为扇体坡度;Ad为流域面积;h为地势起伏度)。这表明地势起伏度与扇体面积和扇体坡度的大小呈正比关系。
地势起伏度越大，地形越破碎。随着地势起伏度的增加，土地利用的困难程度亦增加，人为作用对自然环境的影响减弱。如三工河流域平原地区地形平坦，地势起伏度小，人为作用强烈，土地类型变化较快，存在盐碱地→耕地、沙地→耕地等荒漠绿洲化与耕地→盐碱地、沼泽地→盐碱地等绿洲荒漠化的过程，局部地方土地退化严重，为流域环境变化大的主要地区。山区地势起伏度大，人为作用较弱，土地类型变化较慢，主要是牧业、林业，但景观层次丰富，利于旅游业的发展(付强，2008)。