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桃源洞国家级自然保护区（神农谷国家森林公园）是湖南省建立最早的省级自然保护区之一。自1982年经省人民政府湘政发（1982）29号文件批准成立以来，区内的森林和野生动植物一直受到严格的保护和管理，基本上实现了保护“保存较完好、区系成分复杂、华南、华东、华中区系交汇的原始森林，我国目前分布东缘的资源冷杉（大院冷杉）、银杉、大型猫科动物、林麂、兰科植物等珍稀濒危物种资源”的建区宗旨。2002年7月经国务院国办发[2002]34号文批准，成为国家级自然保护区，保护对象为华南虎、黄腹角雉、云豹、金钱豹、资源冷杉（大院冷杉）、银杉、南方红豆杉、伯乐树、兰科植物等国家重点保护、珍稀濒危、特有动植物物种资源及其生物多样性，中亚热带湿润地区原始常绿阔叶林森林生态系统。保护区面积23786公顷，占炎陵县土地总面积的11%，其中核心区6357.6公顷，缓冲区面6369.3公顷，实验区10115.1公顷，保护区内活立木蓄积161.47万立方米，森林覆盖率98.75%。
桃源洞国家级自然保护区（神农谷国家森林公园）位于南岭山地向湘中丘陵过渡的边缘地带，属中山地貌。由南岭山脉的万洋山为主体组成，海拔1000米以上的山峰有103座，山体呈南北走向，地势由东南向西北倾斜，东南地势高耸但地形开阔、属高山台地。西北地势较低，但山峦重叠，地势险峻，沟谷纵横。区内最高峰――神农峰（酃峰）海拔2122.35米,为湖南省第一高峰，最低海拔420米，相对高差1700米。
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