巍巍祁连山，像一条巨蟒横亘于青藏高原的东北部，在青海境内东西绵延长达800公里，在大通县境内形成一座座高高的余脉，北端最高的称为“达坂山”，东端的称“兰雀山”“马鞍山”，西端的称“娘娘山”。这里山峦起伏，沟壑纵横，海拔2280～4262米，山的阴坡、半阴坡多有森林植被覆盖，形成了东峡和宝库两大林区。森林涵养着水源，千百条溪流从高山峡谷中流出，形成著名的北川河，北川河在古城西宁汇入黄河的第一大支流湟水。
　　北川河作为湟水河的源流，千古永恒地流淌着，在漫长的历史长河中，孕育了丰富的河湟文化，也孕育了高原古城西宁。早在四五千年前，先民们就在这里随水草而居，繁衍生息。今天的西宁，已发展成为青海省省会，是全省政治、经济、文化和科技中心。千百年来，北川河源源不断地为西宁提供着生活和工业用水，同时又滋润着30多万亩下游的良田，北川河是西宁人民的母亲河，是河湟文化的源泉。
　　北川河在大通县境内有宝库河、东峡河和黑林河三条支流。宝库河发源于大通、门源、海晏三县交界的克布图牙壑一带，自西向东，在吉拉口与黑林河汇合成北川河干流，全长106.7公里，多年流量为11.55立方米/秒。东峡河发源于大通、门源两县分界的达坂山一带，流经向化、东峡、朔北至元墩子与瓜拉峡水汇合，流至阿家堡、窎沟，在桥头附近注入北川河，全长49公里，多年流量为3.96立方米/秒。黑林河发源于大通县、海晏两县交界的铁迈达坂山一带的黑林山岔，自西向东，流经青林、多林、逊让、城关等地，途中又接纳祁家、逊布两河，在小业坝注入北川河，全长62.2公里，多年平均流量2.68立方米/秒。北川河共有大小支流140多条，其中四季长流的有16条。
　　得天独厚的地理环境和完善的生态系统为野生动植物的栖息繁育创造了有利条件，孕育了丰富的物种资源，造就了生物物种多样性和稀有性。植物资源主要以东峡林区、宝库林区的天然林和娘娘山的小片天然林为主，有乔木、灌木树种119种和两个变种，隶属25科48属。天然乔木林均为原始林被破坏后恢复起来的次生林，面積2790公顷，树种以青海云杉、祁连圆柏、白桦、红桦、糙皮桦、山杨为主；灌木主要种类有杜鹃科的陇蜀杜鹃、百里香杜鹃、头花杜鹃、烈香杜鹃，杨柳科的康定柳、山生柳，小檗科的鲜黄小檗、秦岭小檗、直穗小檗、匙叶小檗、短柄小檗，蔷薇科绣线菊属的高山绣线菊、蒙古绣线菊、水、灰枸子、天山花楸、陕甘花楸、峨嵋蔷薇、秦岭蔷薇、金露梅、银露梅、短叶锦鸡儿、沙棘等种属。森林中分布着丰富的药用植物，种类达346种，主要有桃儿七、唐古特山莨菪、黄芪、赤芍、蓁艽、柴胡、防风、大头羌活、车前子、茵陈、甘草、大黄、党参、冬虫夏草等，珍稀名贵植物有兰科的兰花川西兜被兰、角盘兰、珊瑚兰、对叶兰、绶草，还有高原野生名花红花绿绒蒿、全缘叶绿绒蒿、多刺绿绒蒿，报春花、点地梅、龙胆等；野生动物资源也较为丰富，兽类有8目20 科76种，鸟类16目35科147种，两栖类7目13科48种，其中国家一级保护动物有雪豹、白唇鹿、黑鹳、马鹿、荒漠猫、猎隼等6种；国家二级保护动物有藏原羚、棕熊、猞猁、蓝马鸡、狼、沙狐等15种。丰富的野生动植物构成一张美丽的网，这张网中的森林成为西宁市重要的水源涵养林。
　　在全球气候日益变暖，水资源出现前所未有的紧缺，北京、西安等城市成为严重缺水城市的时候，西宁人自豪地认为，西宁城市不缺水。殊不知有着126万人口的西宁市，近年来城市人口不断增加，供水日趋紧张，日用水量由2000年的21.1万吨增加到今天的39.1万吨，尽管西宁市开辟多处自来水供应水源，但依然属于严重缺水城市。与此同时，由于受长时间以来气候干旱、雨量稀少，植被破坏、人口增加、工业发展、河水污染、生态环境不断恶化等一系列不利因素的影响，湟水流域水资源紧缺的问题十分突出，湟水河多年平均径流量仅为20亿立方米左右，人均占有约800立方米，为全国平均水平的三分之一，已经进入重度水资源紧缺地区的行列。
　　由于源头植被的减少，生态环境的恶化，流入北川河的水量日益锐减。北川河有大小支流140多条，其中宝库河原有四季长流的115条支流，有54条逐渐干涸，剩余的大部分成为季节性河流。东峡河在60年前胸径1.0米左右的原木能水运到桥头镇，在二十世纪末时的枯水期河水常常断流。
　　面对着湟水流域日益紧缺的水源和湟水两岸广袤的干旱山区，一些有识之士早在二十世纪五十年代就开始把关注的目光投向与湟水河只有一山之隔的大通河，并大胆地提出了“引大济湟”的宏伟设想，由于受经济、技术等方面的限制，“引大济湟”的梦整整做了40多年，直到1995年12月，在省委、省政府领导的努力下，国务院正式批准，将“引大济湟”的前期龙头工程黑泉水库列入全国重点水利工程项目，立即上马。期盼了40多年的河湟各族人民无不欢欣鼓舞。黑泉水库位于大通县宝库乡，北川河源流宝库河从这里流过。
　　经过6年多的建设，一座高 123.5米，长438米的大坝高高地竖立在宝库峡中。水库蓄水1.82亿立方米，每年可给西宁市供水1.35亿立方米，同时可扩大灌溉面积33万多亩，它的前期以调节湟水流域水量，提高水资源利用为主，远期将作为“引大济湟”的反调节水库，同时可建四座梯级电站，年发电量0.56亿度。
　　2005年10月，经省人民政府批准，成立了大通北川河源区自然保护区。保护区经过5年的建设，到2010年初步形成管理局、管理站、管护点三级管理机构，建立了保护管理工作制度，自然资源得到有效保护。在保护和建设中，深深感知要切实保护好面积这么大而生物资源丰富的自然保护区，仅仅依靠省、市和县的力量是远远不够的。大通北川河源区自然保护区晋升为国家级自然保护区，得到国家的支持，才能加快保护区的建设、发展步伐，保护生物多样性，维持独特的森林生态系统，为省会城市西宁的发展提供有力的生态支撑，对实现青海省生态立省战略将起到典型示范作用。从2010年开始，在市委市政府支持下，大通县开始申报国家级自然保护区。然而申报的道路异常艰难，保护区涉及的范围既是珍贵的自然资源区，也是重要的道路等开发区域，兰州至新疆高速铁路从自然保护区经过，必须协调好保护与发展的矛盾才能有望晋升为国家级自然保护区。