桃源洞的地形、地貌、地質和氣候等自然條件構成獨特的自然生態環境，使他不僅成為天然動植物物種基因庫，而且成為不可多得的森林旅游福地，令世人神往的人間仙景。
豐富的動植物資源 桃源洞屬華南、華東等多種植物區第成份的交匯處和過渡地，植物資源極其豐富。據科研單位調查，公園內有蕨類植物39科209種，種子植物169科721屬1518種；其中木本植物有95科281屬751種，珍稀樹木有銀杉、大血藤、鐘萼木、穗花杉、福建柏、大院冷杉、南方紅豆杉、南方鐵杉等。已列入國家和省級保護的植物達49種。此外尚有可供觀賞的植物355種，藥用植物903種，食用菌52種。森林植被為野 生動物的棲息與繁衍提供了良好的環境。境內野生動物資源豐富，具有典型的東洋界華中區東部丘陵平原亞區動物區系特征。據調查，有陸生脊椎動物25目69科211種，其中屬國家一、二級保護的有29種。珍稀動物有華南虎、金錢豹、黃腹角雉、短尾猴、金貓、水鹿、蘇門羚、白鷴、金雞等。短尾猴是區內最活躍的動物群體之一，約400余只。
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