天溪園屬於亞熱帶闊葉森林生態系，區域內集熱帶、亞熱帶、暖溫帶於一地的壓縮生態系，區內溪流眾多，森林發育成熟，植物茂密。依據「亞熱帶生態學學會」紀錄，蕨類植物24科61種，裸子植物3科4種，雙子葉植物73科207種，單子葉植物16科45種。

天溪園主要為東北季風環境下的低海拔溪谷次生林種類。由於東北季風帶來的冷涼效應，區內溫度偏低，因此有一些中海拔地區的植物下降至此。

此外，由於天溪園水系眾多，溪流環境發達，因此喜濕性植物隨處可見，加上因接近溪流源頭，山頂至溪谷相距不遠，因此可見稜線型植物與溪谷型植物混合生長。

天溪園海拔的變化不過50公尺左右，但因地形的複雜性，可讓我們看到多種生態。其中，亞熱帶生態與東北季風林的生態很多。不同的生態環境，存在這麼小的空間裡，這種壓縮的生態環境很值得觀察，這是其他地區不容易看到的。

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