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2003年5月，经红河州机构编制委员会关于组建云南绿春黄连山自然保护区管理局的批复，正式成立云南黄连山国家级自然保护区管理局，属副县（处）级事业单位。6月，经国务办公厅批准晋升为国家级自然保护区；
2004年9月，国家林业局对云南黄连山国家级自然保护区建设项目总体规划进行了批复；
2005年8月，国家林业局对云南黄连山国家级自然保护区基础设施建设项目可行性研究报告进行了批复；
2011年12月12日，国务院办公厅批准同意调整云南黄连山国家级保护区的范围。
黄连山国家级自然保护区，位于云南省红河哈尼族彝族自治州绿春县境中南部，东南面隔中越界河与越南人民共和国的勐艺国家级自然保护区相连，并通过越南勐艺国家级自然保护区与老挝丰沙里国家级自然保护区相接。
黄连山国家级自然保护区为哀牢山南段三个分支中的中支，西北—东南走向，是下古生界的碎屑岩和变质岩组成的断块山。山脊明显，夹在茶卡河与渣玛河之间，地势北高南低，为构造侵蚀中山、高中山和深切峡谷相间的地貌形态，缺少盆地与宽谷平原，平均海拔2000m。主峰瑶人河源头，海拔2637m。
哀牢山由玉溪地区南部进入红河州，受红河及其支流的分割，黄连山耸立于中段山地的南端，广义的黄连山为包围在牛孔河、勐漫河——小黑江和李仙江之间的倒三角形的一片山地；狭义的黄连山，则为小黑江，勐漫河与渣玛河之间的梁状山地。黄连山自然保护区就分布在广义的黄连山周围。由于该山体四周低下，被深切谷地包围，中部隆起，形成封闭独立的生态体系。
黄连山国家级自然保护区根据海拔高低不同，可分为三种气候类型区：海拔600m或900m以下河谷地区为长夏无冬、春洲目连类型；900m以上至2300m之间的地区为四季如春类型；2300m以上的山地北部为长冬无夏，春秋相连类型。
11月至次年4月，区内在次大陆气团控制之下，天气晴朗，云量少，日照充足，温度较高，降水少，称为干季。5月至l0月在两支暖湿气流控制下，降水丰沛，湿度大、日照少，形成湿季。
黄连山保护区呈西北-东南走向，对暖湿气流有明显的抬升作用，迫使两支气流沿坡地上升，产生丰沛的降水，在山的东西两侧形成多雨中心。西部，年降水量1957.1-2313.3mm，东部降水量为2262.6-2890.7mm，均为多雨区。北部，地形封闭，对两支暖湿气流均有阻挡作用，处于雨影区，年均降雨量1454.4-1600mm，为少雨区。
黄连山自然保护区土壤分布规律是：以垂直分布规律为主，从低海拔的山麓到高海拔的山巅，土壤类型依次为：海拔800m以下为砖红壤；海拔800-1100m为砖红壤性红壤；海拔1100-1600m为山地红壤；海拔1600—1900m为山地黄壤；海拔l900m以上为山地黄棕壤。
绿春县境内的河流都属于红河水系。发源于黄连山自然保护区主要河流有两条。一条是源于北部老边的勐漫河。勐漫河由茶卡河、腊姑河、虾处河、俄黄河、哈马河等小河流汇合组成，由西向东折转南，在阿尼与渣玛河汇合成小黑江，后流出境外。勐漫河流程55km，流域面积535km2，平均流量30.5m3/s，年流量7.665亿立方米。另一条是喳玛河，由喳尼河、卡欧河、玛玉河、的加河、的松河、罗拉河等支流汇合而成，在阿尼与勐漫河合成小黑江，流程32km，流域面积416km2，年均流量3.7m3/s。丰富的水资源不仅对植物与动物的生长发育提供了有利条件，而且对周边群众生产生活和经济发展具有重大作用。
黄连山国家级自然保护区，地理坐标东经102°05′26″-102°25′07″，北纬22°33′34″-22°59′20″，总面积65058hm²，森林覆盖率达75.3%。非林业用地3294.0公顷。林业用地中，有林地39529.0公顷，占64.0%，疏林地2879.0公顷，占4.7%，灌木林地6578.0公顷，占10.6%，荒山12778.0公顷，占20.7%。非林业用地中，农地及其他3294.0公顷。土地权属，国有占86.4%，集体占13.6%。大部分山地海拔在2000m以上。保护区内及周边涉及大兴、牛孔、三猛、骑马坝、半坡、平河6个乡（镇），16个村委会，134个村民小组。
黄连山国家级自然保护区属森林生态系统类型的省级自然保护区。主要保护热带季节雨林、山地雨林、湿性季风常绿阔叶林、山地苔藓常绿阔叶林为主的森林生态系统和绿春苏铁、白颊长臂猿、黑长臂猿、印支虎、马来熊等为代表的珍稀濒危物种及其栖息地生态环境。
①保护热带季节雨林、山地雨林、湿性季风常绿阔叶林、山地苔藓常绿阔叶林为主的森林生态系统。
②保护绿春苏铁、东京龙脑香、长蕊木兰、多毛坡垒等大量珍稀植物及其生境。
③保护白颊长臂猿、黑长臂猿、印支虎、马来熊等珍稀濒危野生动物及其栖息环境。
黄连山国家级自然保护区是中国、越南和老挝三国交界“绿色大三角洲”的三角之一，也是中国西南和东南亚地区相连的保留完整的热带雨林，具有丰富的生物多样性。
保护区是滇南热带保护区中分布为完整的南亚热带季风常绿阔叶林、山地苔藓常绿阔叶林、山顶苔藓矮林以及次生林等多种植被类型垂直分布的保护区，是云南南部热带保护区链中必不可少的一环，是动植物区系和种群交流的绿色“大走廊”。
热带季节雨林。分布于保护区东南坡海拔800m以下的沟谷，面积很小。由于此区域受人为影响严重，次生树种很多。本地特有的珍稀植物绿春苏铁就生长在这些次生林下。除绿春苏铁外，主要乔木树种有千果榄仁、假含笑、绒毛番龙眼、勐仑翅子树、假海桐等。次生植物有黄牛木、余甘子、五月花等。
山地雨林。这种类型仅分布于保护区东南的玛玉海拔800-1500m范围，占保护区总面积23.3%。主要乔木树种有滇木花生、老挝石栎、薄果猴欢喜、栲树、红木荷、八宝树等。
湿性季风常绿阔叶林。这类森林主要分布在保护区海拔1500-2000m地带，分布区域面积占保护区面积的40%。主要乔木树种有四棱浦桃、云南单性木兰、硬叶石栎、山地山龙眼、屏边油果樟等。
山地苔藓常绿阔叶林。这是热带山地垂直带中一种特殊的植被群落。它主要分布于海拔2000m以上，气候温凉、云雾迷漫、潮湿。
保护区有维管束植物2802余种，木本植物有600种，国家保护植物135种，珍稀濒危植物有10余种。其中，国家一级保护有4种（绿春苏铁、长蕊木兰、东京龙脑香、多毛坡垒）；国家二级保护有131种（喀西桫椤、绿春白桫椤、苏铁蕨、木瓜红、千果榄仁等）；云南省级保护种有24种（小果木瓜红、小叶红光树、中华刺蕨等）。
黄连山国家级自然保护区为滇南面积大的自然保护区，据调查，有哺乳类动物100种，分属9目、24科、68属，以种数比，仅次于西双版纳、高黎贡山和无量山自然保护区，而就保护种类而言，保护区分布有国内外列为重点保护的珍稀濒危兽类28种。
一级有蜂猴、间峰猴、友叶猴、黑长臂猿、白颊长臂猿、马来熊、云豹、金钱豹、印支虎等9种，其中，后6种现存自然种类数量极少。国际自然保护联盟动物红皮书列为高度濒危种。
二级有猕猴、穿山甲、水鹿、斑羚、鬣羚、金猫、大灵猫、白腹锦鸡、黑鹇、熊猴、拂猴、短尾猴等。
土地权属状况
①黄连山自然保护区总面积65058公顷，其中国有林56198公顷，占保护区面积的86.4%，已核发了国有山林权证书。（云南省绿春县国有山林权证编号：NO.0002749、NO.0002750）
②集体林8860公顷，占保护区面积的13.6%，保护区管理部门于1998年与周边的2个乡人民政府签订了保护管理协议书，其土地权属不变，但使用和管理权归保护区。保护区土地权属明确，四至界线清楚。
生态效益
①涵养水源效益。在生物体中，水是重要的组成部分，保护区内原始森林涵养丰富的水资源，使山体成为一个天然水库，相当于一座1281万立方米的水库，直接灌溉周边46063亩农田，受益人数达16万人。
②固土保肥效益。土壤是植物生长发育的基地，有供给和调节植物生长发育所需的水分、养分等生活条件的能力，即土壤肥力。森林植被的存在，其盘根错节的根系可以大大减轻雨水及地表径流对地表土的溅蚀作用，因而能保持土壤及其肥力不流失。同时，森林中每年大量的凋落物、动物粪便及土壤微生物合成土壤养分循环，使森林土壤肥力增加。
③森林制氧和调节气候功能。植物光合作用吸收大气中的CO2，释放出大量O2，呼吸作用时吸收O2，但吸收的要比光合作用时放出的少得多。在白天，光合作用放出的O2比呼吸作用消耗的大20倍，可见，森林是一个巨大的O2加工厂。黄连山自然保护区各主要森林类型每年产生释放的O2将极大地改善该地区及周边地区的环境及空气质量状况。森林中树木枝叶花草对烟尘有较好的吸附作用，森林还可以减少噪音，树叶能分泌出诸如醚、醛酮、乙醇、萜烯、臭氧之类的易挥发性物质，这些物质有很强的杀菌或阻挡紫外线的能力。
④保护生物基因库功能。森林环境具有恢复繁衍生物基因库的功能。因为生物多样性往往会随着森林植被的破坏失去生存环境而减少，又会随着森林植被的恢复而增加。自然保护区建立后，通过采取各种保护措施，生物基因库将得到更好的保护。
⑤保护野生生物物种及生物群落。黄连山自然保护区处在古热带植物区系和东亚植物区系的交汇地带，保存云南热带地区为完整的热带季节雨林和常绿阔叶林垂直带谱，同时，保护区内生存有众多野生珍稀濒危物种，如谭清苏铁、东京龙脑香、白颊长臂猿、黑长臂猿、印支虎、马来熊等都为世界Ⅰ级保护物种，且有多种仅分布于该保护区内。黄连山自然保护区的建立，将有效地保护该区森林生态系统免遭破坏，同时为多种珍稀濒危物种提供更加优良的栖息环境，使其种群不断扩大。
社会效益
①促进周边社区经济发展，加速脱贫步伐。保护区周围涉及6个乡（镇）2.7万多人，社会经济发展缓慢，经济结构单一，当地居民对保护区的依赖性较大。
②人与自然和谐发展。通过自然保护区的建设，改善生产生活环境，为人们直接或间接地提供丰富的生物资源。同时，开展森林生态环境和生物多样性保护等方面知识的宣传，提高公众的环保意识，吸引更多的游人、科考者到保护区旅游、考察，对生物多样性保护和促进人与自然的和谐发展起着重要的推动作用。
③综合效益。森林社会效益主要体现在森林具有科学研究、科普宣传、卫生保健、景观旅游、生物基因保护等多方面的价值。
开展科学研究，是保护区建设任务之一。黄连山自然保护区具有面积较大的原始湿性常绿阔叶林，生物物种丰富，具有很高的科研价值。
黄连山国家级自然保护区区内还蕴含着一些具有重要科学研究价值的动植物种类，起源古老的苏铁是研究裸子植物起源和系统演化的重要材料，黄连山特有的谭清苏铁无疑增加了这一地区的重要研究价值；木兰科则是研究被子植物的重要材料。这些物种在研究物种进化与生态适应方面具有特殊的意义，但又很容易受到环境和栖息地的变迁而绝灭，对这些物种的科研价值和实用价值（如环境和气候检测）应在保护方面给予关注和重视，类似的物种还胡有与森林类型和状态密切相关的其它蛙类和蛇类，它们既是系统演化中的重要类型，也是生态链中的关键环节，而地处热带和亚热带交汇边缘的黄连山自然保护区，富含丰富多样的两栖爬行动物和鱼类物种，并且有一些物种还不清楚，其保护价值和科学研究价值同时存在也同样重要。
保护区直接与越南的孟艺国家级自然保护区相连，并通过越南孟艺国家级自然保护区与老挝丰沙里国家级自然保护区相邻，是云南与周边国家的国家级自然保护区直接相接的一个自然保护区。世界自然资源基金会和世界自然资源保护联合会特别重视对这一区域的保护，对这一地区极其丰富的生物多样性特别关注，这对今后开展国际间的合作和交流具有深远的意义和极高的保护价值。
保护区内有50公里的国境线，并直接与越南的国家级自然保护区相连，这不仅使该保护区有重要的物种基因保护价值和在国际上引人关注的保护地位，而且其森林屏障在国防中的地位相当重要，也是国家树立国际保护形象，加大生物多样性保护中的一个重要方面。
