Территория заказника расположена в зоне, переходной от гор к равнине, на северо-западной периферии полосы предгорий Алтайской горной страны. По общему характеру местность в пределах заказника представляет собой сопочно-увалистую слабо асимметричную возвышенную равнину с высотами в пределах 250-380 м н.у.м. Внутренняя область ее слабо расчленена, имеет характер полого-холмистого или сопочно-увалистого плато. Главный водораздел в пределах территории приближен к северо-восточному и северному склону возвышенности (Материалы…, 2011).
Рельеф описываемой территории сложен дислоцированными палеозойскими породами – песчаниками, сланцами и гранитами, вторично поднятыми на поверхность во время альпийской складчатости. На водораздельных поверхностях выравнивания они прикрыты маломощным плащом покровных делювиальных лессовидных суглинков четвертичного возраста. На гребнях и эрозионных склонах (преимущественно южной и западной экспозиций) этот покров практически полностью смыт и здесь открываются коренные породы, тогда как на днищах долин он соответственно достигает большей мощности (Атлас Алтайского края, 1978; Материалы… 2011).
По особенностям рельефа на территории заказника выделяется два варианта степных ландшафтов: периферийный крутосклонный мелкосопочный и пологосклонный внутренний. Первый из них контрастнее по местообитаниям – здесь больше сухих каменистых вариантов степей, но с другой стороны обильны кустарники и луга по днищам и склонам долов. Второй – более однородный, в нем преобладают богаторазнотравные степи с незначительным участием петрофитных степей и небольшими вкраплениями лугово-кустарниковых долинных комплексов. В пределах охранной зоны заказника представлен пойменно-лесной тип ландшафта (Материалы…, 2011).
На климат степных предгорий Алтая, где находится территория заказника, сильно влияет близость Алтайских гор. Инверсии температур, феновые явления, обостренная фронтальная деятельность атмосферы, орографические осадки – все это приводит к тому, что, по сравнению с низменной частью края, климат предгорий характеризуется значительным увеличением осадков и сглаженным сезонным колебанием температур. Безморозный период продолжается в среднем 125 дней, вегетационный период составляет 170-175 дней. Сумма температур выше 10°С больше 2200. Средняя температура июля выше 19°С. Лето жаркое, однако большое испарение с поверхности почвы умеряет дневной зной, весна и осень также теплые: к 18-20 мая накапливается сумма активных температур 140, вероятность заморозков в конце августа почти исключена. Средняя температура января -17,5°С, абсолютный годовой минимум -50°С. Число дней с среднесуточной температурой ниже -15°С 71. Среднегодовая температура 1,1-2,2°С. Число часов солнечного сияния за год 1950-2050 часов, за апрель-сентябрь – 1420-1500 (Сляднев, Фельдман, 1958; Атлас Алтайского края, 1978; Материалы…, 2011).
Количество осадков достаточно большое, около 450 мм в год. Распределение их в течение вегетационного периода более или менее равномерное. Высота снежного покрова 40-50 см, продолжительность залегания устойчивого снежного покрова 80-100 дней. Характерно перераспределение зимних осадков по рельефу – крутые (особенно эрозионные, южных румбов экспозиции) склоны в течение зимы почти лишены снега, тогда как в долинах и логах толщина снегового покрова может значительно превышать среднюю (Атлас Алтайского края, 1978; Материалы… 2011).
На территории господствует западный перенос воздушных масс, преобладают западные и юго-западные ветры. Но пограничное положение предгорий, где происходят встречи воздушных масс с низменных равнин и охлажденного воздуха с Алтайских гор, приводит к частым возникновениям циклонов, температурных инверсий. Часты грозы, облачная погода, осадки (Сляднев, Фельдман, 1958; Материалы…, 2011).
Территория заказника лежит в бассейне р. Чарыш – одной из крупнейших водных артерий края. Находясь в излучине Чарыша, территория хорошо дренирована густой сетью логов и долин между сопочными увалами и грядами. Крупнейшие долины несут постоянные или кратковременно пересыхающие водотоки – притоки Чарыша. Это ручьи Кривушка, Крутой, Березовый, Шавыриха и несколько других, более мелких.
Участок долины Чарыша (пойма и надпойменные террасы), попадающий в пределы заказника, является частью крупной первичной излучины, где направление течения меняется, в общем, с северо-западного на восточное. Пойма Чарыша в пределах предлагаемой охранной зоны имеет ложбинно-островной характер с множеством проток (рукавов), отделяющих речные острова разного размера. Закрытые старицы здесь относительно немногочисленны и выражены слабо. Река меандрирует среди аллювиальных отложений, образуя в пределах охранной зоны 4 пологих свободных излучины. Ширина пояса меандрирования не превышает 0,5 км, за исключением участка у с. Озёрки, где он расширяется до 2 км. Малая кривизна излучин соответствует относительно крутому падению русла (около 1 м/км для отрезка реки, огибающего заказник), быстрому течению и относительно слабой сортировке аллювиального материала при преобладании крупногалечной фракции. Этой фракцией в основе сложены и осушающиеся в межень элементы поймы (острова, отмели, днища отдельных проток). Ширина главного русла в межень не превышает 160 м, хорошо выражено чередование плесов и перекатов. В целом, Чарыш здесь, относительно далеко отойдя от гор, еще сохраняет черты горной реки (Материалы…, 2011).
Чарыш – левый приток Оби, берущий начало на склонах Коргонского хребта. длина реки 547 км, площадь бассейна около 22,2 тыс. км2, средний расход воды 192 м3/с, питание смешанное, с преобладанием снегового. Замерзает в конце октября, вскрывается в конце марта. Половодье многопиковое, растянутое (с апреля по июль) за счёт таяния снега сначала на равнине, позднее в горах на разных высотах. На спаде половодья происходят паводки, связанные с дождями. Максимальный уровень чаще всего бывает в конце апреля (в нижнем течении — 5 м), середине мая (среднее течение — 3 м), конце мая (верхнее течение — 2,5 м). Пойма часто затопляется. Ледостав отмечен с начала-середины ноября до начала-середины апреля, толщина льда — до 1,5 м. При весеннем ледоходе (3-7 суток) на перекатах и крутых излучинах образуются заторы, вызывающие затопление поймы. Средний уклон на изучаемом участке 4,8 ‰ (Атлас Алтайского края, 1978; Материалы… 2011).
Упомянутые выше ручьи на территории заказника имеют смешанное снежно-грунтовое происхождение. Основной водоносный горизонт, питающий эти ручьи – лессовидные делювиальные суглинки, в которых на глубине 1-2 м обнаруживается верховодка, часто переходящая в грунтовые воды. Питание горизонта идет за счет атмосферных осадков, а также за счет подрусловых и поверхностных потоков. Вода гидрокарбонатного типа, минерализация не превышает 1 г/л, расход воды в ручьях колеблется от 0,5 до 4 л/с. Средний уклон р. Кривушки 18 – 19 ‰, средний уклон р. Крутого 20 ‰, средний уклон р. Березового 10 – 11 ‰ (Атлас Алтайского края, 1978; Материалы… 2011).
На территории заказника распространены обыкновенные маломощные и слаборазвитые щебнистые черноземы мелкосопочных предгорий Западного Алтая. Основная почвообразующая порода – покровные лессовидные суглинки, на соответствующих элементах рельефа почвообразующими породами служат также коренные породы и продукты их выветривания. Почвенный покров отличается большой пестротой, зависит от экспозиции и крутизны занимаемой поверхности. На плакорных участках и пологих северных склонах развиты среднегумусные обыкновенные черноземы. На более расчлененных склонах и пологих склонах южной экспозиции, где активны процессы эрозии, находятся карбонатные черноземы и черноземы с повышенным вскипанием. На склонах большей крутизны развиваются маломощные черноземы, как правило, хрящевато-щебнистые и большей частью смытые. К вершинам сопок с выходами коренных пород и крутым склонам приурочены слаборазвитые щебнистые почвы. Несмотря на маломощность, почвы имеют хорошо развитый гумусовый горизонт, в котором содержание гумуса составляет 6-8% (Атлас Алтайского края, 1978; Материалы… 2011).
По механическому составу почвы представлены, преимущественно, тяжелыми пылеватыми суглинками с содержанием физической глины 55% и иловатой фракции 25-28%. Влагоемкость достаточно большая, но также затруднена и отдача воды, из-за мелкодисперсной структуры почвы, pH от 7-7,5 до 8-8,2, несколько повышенно содержание солей кальция. Обеспеченность водорастворимыми солями азота и фосфора удовлетворительная. Практически по всей внепойменной территории существует опасность сильной водной эрозии почв, что связано с широким развитием крутых склонов, достаточно большими превышениями над базисом эрозии, относительно обильными осадками и большим снегозапасом (Материалы…, 2011).
