棕壤下有山地灰褐土，吕梁山南部，东部山地区的五台山及其以南诸山，土壤存在明显的垂直分布规律性，海拨2000m以上的坡度平缓地区为亚高山草甸土，以下依次为棕壤、淋溶褐土和山地褐土。 1.1.4地质及水文地质条件
山西省地层发育较为完整，除缺失奥陶系上统至石炭系下统，以及白垩系中、下统以外，其余各系均有分布。各岩类出露面积，变质岩和岩浆岩2.58万km2，碳酸盐岩类3.1万km2，碎屑岩类5.57万km2，松散岩类4.35万km2。广泛分布的裸露和隐伏碳酸盐岩类地层，形成一系列自成体系的岩溶水补给和储水构造，使地表水和地下水呈现复杂的转化关系并形成众多的岩溶大泉，泉水径流量约占全省多年平均地表水总量的1/4以上。受岩溶水补给的河流，基流量大且稳定，是山西省水资源的一大特点。
山西省在大地构造上属中朝准地台上的隆起区，总的轮廓是一个大致呈南北向的穹窿地块，地势由西南向东北逐渐昂起，统称山西陆台。进一步可划分为下列5个主要构造单元：①河东南北向挠褶带；②吕梁、恒山褶带；③滹沱、汾河陆槽；④晋东南台凹；⑤太行陆梁。滹沱、汾河陆槽中的几个断陷盆地，基底埋深相差悬殊，运城盆地4500m，忻定盆地1300m，长治盆地埋深最浅，仅300m左右。
山西省陆台位于阴山、秦岭两个东西向褶皱带及河东和石家庄至安阳两个南北向构造带之间，是一个比较活动的地块。地质时期多次构造运动生成的构造形迹，历经复合、改造和建造，形成现有的各类构造体系和构造型式，包括纬向构造、经向构造、扭动构造、前震旦纪古构造和挽近地质构造等。
特定的地质构造和在此基础上形成的地貌特征，控制了河流水系的发
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育，使山西省河流呈辐射状向省境四周发散；同时，对决定降雨径流关系的水文下垫面、对水文地质条件和地下水动态特征，也是起决定作用的影响因素。
山西省水文地质条件，按含水岩类特性和地下水赋存条件，主要有三大类，即松散岩类孔隙水，碳酸盐岩类岩溶裂隙水和变质岩、变质岩及碎屑岩裂隙水。松散岩类孔隙水主要分布在中部盆地区的五大断陷盆地，含水岩组以第四系各种河湖相松散沉积物和冲积洪积地层为主。该类地下水补给来源，以大气降水的垂直入渗为主，约占补给总量的70％，其次是边山侧向补给和岩溶水排泄区的碳酸盐岩类岩溶水。地表水和地下水的补给关系，因含水岩组埋深及其补给排泄条件而异。
山西省碳酸盐岩类主要分布在太行、吕梁，太岳诸山及晋西北地区。岩溶发育具有典型的北方地下隐伏岩溶裂隙发育的特点，岩溶化程度受气候影响，自晋西北向晋东南逐渐增强。对每个岩溶泉域，自上游补给区向下游排泄区，因径流增大，溶蚀加强，岩溶化程度随之提高。下古生代碳酸盐岩类是省内主要岩溶含水地层，娘子关、神头、晋祠等大泉均发育于奥陶系中统。除灰岩裸露区直接接受降水渗入补给外，灰岩区河流，特别在横切河道的构造破碎带上，地表水大量漏失，也是岩溶水一项重要的补给来源。
变质岩、碎屑岩类地层省内出露面积约8万km2，地下水赋存于风化裂隙和构造裂隙之中，含水层埋深较浅，作为山区基流以散泉形式排出，因径流过程短，调节能力差，泉水流量小而不稳。 1.1.5气候
山西省地处中纬度大陆性季风区，因其东邻华北大平原，距海洋较远，
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且有太行山屏障，形成了典型的大陆性气候特征，属我国东部季风气候区，水汽主要来源于太平洋和印度洋。春季干旱多风，蒸发量大；夏季受海洋暖湿气流影响，盛行东南季风，降水主要集中在7、8、9三个月；冬季在强盛的极地干冷气团控制下，雨雪稀少，干燥寒冷。同时由于南北地跨温带和暖温带两个气候带，加之地形多变高差悬殊，因而南北气候特征迥异。省内光热资源丰富、水热组合较好，但灾害性天气经常发生，旱灾为发生频率最高、对农业危害最大的自然灾害，“十年九旱、旱涝交错”是山西省气候的主要特点。
本省气候由地理环境所决定，在温带大陆性季风气候总的特征下，兼具山地性气候的特征，气候垂直变化十分显著。全省平均气温自南向北变化于14～4℃之间。最低气温在北部高寒山区，低达-30～-40℃，南部运城地区的最高气温在40℃以上。各地气温最大日较差普遍超过20℃。
无霜期自南向北变化在210～120天之间，高寒山区不足100天。日均温不低于10℃积温在4600～2000℃之间。热量条件造成作物种类和一年内栽植次数在地区上的差异。
降水量自东南向北和西北递减，多年平均年降水量，大部分地区介于400～600mm之间，局部高山地区在650mm以上。夏季风带来的暖湿气流是形成山西省降雨的主要水汽来源，6～9月降水量占全年的比重，省内各地普遍在70％以上，7～8月尤为集中，所占比重高达40％，北部部分地区可达55％以上。雨季起讫时间和太平洋副高进退时间一致，省境中南部一般始于6月下旬，终于9月下旬～10月上旬，持续时间在100天以上，北部和西北部地区始于7月上旬，在8月下旬～9月上旬结束，持续时间仅两个月；与盆地区相比，高山地区雨季相对较长。山西省处于半
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湿润气候与半干旱气候的过渡地带，蒸发能力较强，降水量较小且不稳定，这些特点决定了生态环境系统的脆弱性。 1.1.6河流水系
山西省位于海河流域的上游和黄河流域的中游，除北部有汇水面积不大的少数支流自内蒙古自治区流入山西省外，河流均呈辐射状自省内向四周发散，汇入省外河流，总体上属于自产外流型。受地理环境和气候条件所制约，省内河流兼具山地型和夏雨型的双重特征。在河流形态和河道特征方面表现为：沟壑密度大，水系发育；河流坡陡流急，侵蚀切割严重。在径流和泥沙方面，其特点是，洪水暴涨暴落，含沙量大；年径流集中于汛期，枯水径流小而不稳。省内灰岩分布广泛，地质构造复杂，各流域地表水和地下水补给关系很不一致。河道切割到灰岩地层，特别是跨越构造破碎带的河段，枯水年区间径流量常出现负值，相反，有岩溶水补给的河流，在主要岩溶泉泉水出露点以下，基流骤然增大，又呈现出泉水补给型河流的明显特征。
全省共有集水面积大于100km2的河流240多条。除自北向南流经山西省西部和西南部省境的黄河以外，集水面积在3000km2以上的较大河流有8条，其中黄河流域有5条，分别为三川河、昕水河、汾河、涑水河、沁河，海河流域有3条，分别是桑干河、滹沱河、漳河。
（1）汾河。汾河发源于管涔山，穿越云中山和吕梁山之间的峡谷，至兰村以上为上游，中下游纵贯省境中部的太原、临汾两大盆地，在禹门口下游的万荣县庙前村附近汇入黄河，汾河干流全长694km，集水面积39826km2，占全省总面积的1/4以上，是省内第一大河。支流分布于东西两侧山地，长度不大，多属山溪性河流；主要支流有岚河、潇河、昌源河、
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文峪河、洪安涧河、双池河、浍河等。汾河干流在汾河水库至兰村、义棠至石滩区间跨越构造破碎带，河水大量漏失、补给灰岩地层，下游又以岩溶泉形式集中排泄，重新补给地表径流。流域内出露有兰村、晋祠、洪山、郭庄、广胜寺、龙子祠等岩溶大泉，形成中下游天然状态下比较稳定的枯季径流。
（2）沁河。沁河是黄河三门峡水库以下的三大支流之一，发源于沁源县霍山南麓二郎神沟，向南流经沁源、安泽、沁水、阳城等县，在河南省境内汇入黄河。沁河干流在省内长约396km，流域面积9151km2，河道平均纵坡3.01‰，主要支流有沁水河、固县河等。沁河上游为林区，水量较为丰富，但因流经山区，河道下切较深，耕地高，河床低，径流利用率很低。
丹河是沁河最大的支流，发源于高平市北部丹株岭的琉璃山，曲折向东南行至泽州县鲁村乡河底村附近折向南流，于泽州县南河西乡两谷坨附近出山西省界进入河南省，至河南省沁阳县北金村汇入沁河，因此，丹河在山西省境内与沁河是两个独立的水系。丹河在山西省境内全长144km，流域面积2931km2。
（3）涑水河。涑水河发源于绛县的横岭关，向西南流经绛县、闻喜县、夏县、盐湖区、临猗县、永济市，入伍姓湖后注入黄河，全长196km，流域面积为5565km2。涑水河流域是山西省棉花、小麦主要产地。
（4）三川河。三川河包括北川河、南川河、东川河，三河在离石市汇合后称为三川河。北川河是三川河的主流，发源于方山县东水的赤坚岭，向南流至离石城西南与东川河汇合。三川河河长168km，流域面积4161km2，河道纵坡4.14‰。该河流经黄土丘陵沟壑区，水土流失严重，河流含沙
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