Климат
Особенностью климата района ленточных боров является резкая континентальность и сухость. Это объясняется влиянием сухих и горячих ветров, дующих со среднеазиатских пустынь в летнее время, а зимой территория боров открыта для холодных потоков воздуха, приходящих с севера.
Холодная и продолжительная зима (5,5 мес.), короткое и жаркое лето, небольшое количество осадков, резкие температурные колебания зимы и лета (880 С), дня и ночи (220 С), сильно выраженный ветровой режим – вот характерные черты климата.
Среднегодовая температура воздуха составляет 2,5-30С, средняя температура самого холодного месяца-января – 17 – 190, а самого теплого июля – около +210. Абсолютный минимум температуры по метеостанции «Шалдай» равен 490, а максимум +410С, средняя продолжительность теплого периода (переход среднесуточной температуры через +50С) – 175 дней, а безморозного – 117 дней. Вегетационный период (переход среднесуточной температуры через +100С) в среднем продолжается 137 дней.
Абсолютные максимумы температур на открытой поверхности песков в средней части ленточных боров достигают: в апреле +41,80; в мае 51,40; в августе +57,10; в сентябре +47,50. По наблюдениям температура выше 500С на поверхности песчаной почвы в течение нескольких часов вызывает опал шейки и гибель всходов сосны. Такая температура наступает уже во второй половине мая. В июне-июле высокая температура на открытой поверхности песчаной почвы устойчиво держится в течение 5-6 часов.
Относительная влажность воздуха в летний период (в 13 часов) составляет около 40%, опускаясь в отдельные дни до 10%, вызывая интенсивную транспирацию растений и большую потерю влаги почвой.
Осадков за год выпадает в среднем 240 – 310 мм, из них за май – сентябрь 60 – 75% от годового количества.
Весенние ветры северных и северо – восточных румбов, в летний период юго- и юго – западные ветры, быстро иссушающие почву. Наиболее сильные ветры дуют зимой (16-20м/сек), вызывая снежные бури и метели, летом такие ветры вызывают пыльные бури.
Рельеф
В результате перемывания ледниковыми водами и неоднократного перевеивания ветрами флювиогляциальных отложений в руслах древних лощин стока образовались в ленточных борах резервата различные элементы рельефа: повышенные участки в виде бугров, валов, дюн и барханов, расположенных в основном в южной части территории, пониженные лугово-степные участки, озерные котловины, находящиеся вблизи имеющихся или высохших озер, а также между бугров, дюн, барханов. Однако преобладающим является слабоволнистый, почти ровный элементместности.
Абсолютные отметки высот рельефа над уровнем моря, взятые по карте с высотными отметками территории резервата следующие: максимальные-176,8 м (кв. 167 Маралдинского лесничества), минимальные-145,4 м (кв. 49 Галкинского лесничества).
Геология
Территория под ленточными борами выделяется в пределах крупной геоморфологической единицы - Прииртышская впадина, представляющая юго-западную окраину Западно-Сибирской низменности,
простирается широкой полосой по обе стороны Иртыша. Прииртышская впадина сложена третичными отложениями, прикрытыми мощной толщей слоистых древнеаллювиальных пород, преимущественно легких (пески, супеси).
Боровой массив резервата расположен на правобережье Иртыша среди равнин юго-западной части Кулундинской степи.
В эпоху между вторым и третьим оледенением Кулундинская степь, представленная в то время слабо покатой на запад равниной, подвергалась эрозии: на северо-востоке водами Оби, на юго-западе водами Иртыша. В период третьего оледенения сток талых вод с Алтая был подпружен краем северного ледника, что вызвало повышение речных вод в Обском бассейне. Левые боковые притоки Оби соединились с правыми притоками Иртыша, образовав древние лощины талых вод, по которым установилось сквозное течение вод из Оби в Иртыш. Масса флювиогляциальных песков вместе с обломками горных пород, переносимая ледниковыми водами, заполнила собой широкие древние лощины стока. После спада ледниковых вод и ветровой деятельности песчаные отложения образовали в последствии толщу боровых песков.
Почвы
Зональным для этого региона являются боровые почвы. На низких поверхностях среди ленточных боров развиты луговые глубоко вскипающие почвы, в аналогичных условиях безлесных территорий темно- каштановые, иногда в комплексе ссолонцами.
Профиль почв степных боров под пологом леса слабо дифференцирован, под маломощной мертвопокрытой подстилкой (2-3см реже до 5см) располагается однородный по цвету гумусовый горизонт (А+Б) мощностью в среднем 30см и содержит от 0,1 до 0,9% гумуса и 0,01 до 0,09% азота. Материнскими породами служат древнеаллювиальные пески, состоящие из кварца (90%), полевого шпата (2%) и прочих минералов(8%). Вскипание и выделение карбонитов отсутствует до глубины 140 см.
В целом для почвенного профиля характерна слабокислая до нейтральной реакция (рН водной вытяжки 6,5-7,0). Почвы промыты от водорастворимых солей. Механический состав, как правило, легкий, хотя встречаются прослойки тяжелых и средних суглинков.
Основными типами почв являются дерново-боровые и боровые песчаные под насаждениями на равнинных и бугристых элементах рельефа; на низких поверхностях среди ленточных боров развиты луговые глубоковскипающие почвы, а в аналогичных условиях безлесных территорий темно-каштановые и лугово-каштановые карбонатные; на низинах лугово-болотные; солонцы и солончаки на приозерных террасовидных понижениях. Солонцы имеют широкое распространение, встречаются отдельными участками, но чаще входят в комплексы отдельных типов и разновидностей почв.
Гидрология
Особенностью гидрологических условий резервата является полное отсутствие рек, речек и ручьев. Гидрологическая сеть развита очень слабо и представлена в основном системой небольших горько – соленых или соленых озер, имеющих незначительную глубину,глинисто-солонцеватый грунт дна, берега не подвержены размыву. Многие озера в засушливую погоду пересыхают.
Грунтовые воды залегают несколькими водоносными горизонтами, расположенными на разной глубине в зависимости от геологического строения, литологического состава почвогрунтов и рельефа местности. Главным источником их питания являются атмосферные осадки, а также транзитная вода, поступающая сюда по древним ложбинам стока со стороны Обь - Иртышского водораздела. В районе ленточных боров Прииртышья зеркало грунтовых вод плавно следует рельефу местности. Уровень его колеблется от 1,5- 3 м в понижениях и до 10-15 м на возвышенностях. Воды боровых песков характеризуются слабой минерализацией.