整個 25 公頃的樣區海拔介於約 600 至 733 公尺之間，最高低差約 132 公尺。地形由東南向西北逐漸變得複雜多變：西側有一座小山丘，東側為谷地，而西北方向的坡度明顯陡降；相比之下，東南側的地勢較為平緩。多樣的地形造就了豐富的微環境，也形成森林中多樣化的生態條件。

福山樣區 3D 地形圖

福山地區受到季風與颱風強烈影響，一年四季潮濕多雨。從林業試驗所福山研究中心苗圃氣象站 2002–2023 年的資料顯示，月均溫約為 18.1°C，7 月最暖（24.1°C），1 月最冷（11.5°C）。平均年雨量約 4,057 毫米，每年超過 200 天會下雨，降雨大多集中在下半年，其中 9–10 月的多年平均雨量都超過 600 毫米。

福山的年雨量高度受到颱風影響：22 年間共有 19 個颱風的暴風半徑曾影響樣區，雨量高低也與颱風侵襲頻率密切相關。2022 年為此期間雨量最高的一年，累積超過 5,000 毫米；最少則為 2010 年的 2,991 毫米。雖然部分年份颱風通過較少，但若颱風強度高，依然可能造成明顯影響，例如 2014–2019 年間雖颱風次數不多，但多為中度或強烈颱風，宜蘭測站的最大風速甚至超過 20 m/s，樣區調查亦記錄到明顯的林木損傷。

氣候變化在不同十年中也呈現特徵性差異，例如受反聖嬰現象影響，2007–2011 年與 2020–2023 年的 10 月降雨特別高；近五年（尤其 2、3、6、11 月）則出現月均溫略為升高的現象。

除了颱風與豪雨，低溫事件也曾造成顯著影響。福山地區偶爾會出現 0°C 以下的低溫或霜害，通常發生在冬季。然而 2005 年 3 月出現成立以來唯一一次 3 月低於 0°C 的紀錄，導致當時大量植物的新葉與花芽受損，影響當年的開花與結果。2016 年 1 月底更因強烈冷氣團下雪，造成樣區內許多樹木斷裂與凍傷，部分樹木隔年甚至因此傾倒。

福山樣區屬於典型的亞熱帶闊葉林，森林組成穩定且物種多樣。最新完成的第 5 次（2024 年）每木調查中，共記錄到 39 科、104 種、超過 15 萬棵胸徑 1 公分以上的樹木，平均植株密度約為 5,420 棵/公頃。森林的胸高斷面積、生物量與碳存量相較於前幾次調查皆持續增加，顯示森林正在累積生物量。 在樹種組成上，樟科仍是樣區中物種數最多的科別；最常見的樹種包括柏拉木、山龍眼、黃杞與長尾栲等。若從森林優勢度考量，烏來柯、長尾栲、長葉木薑子與紅楠是形塑森林結構的主要樹種，其中烏來柯與長尾栲為冠層的關鍵物種，而柏拉木則主導灌木層。 整體而言，福山樣區的森林結構穩定，物種多樣性高，並持續呈現典型亞熱帶闊葉林的生態面貌。