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（一）地形与河流
晋西北根据地山脉纵横，地势险要。中部有管涔、吕梁两大山脉。吕梁山脉北起岢岚、岚县一带，延至晋南西，形成一大分水岭。在此分水岭以西，为晋西北抗日根据地的中心地带。管涔山脉北起宁武一带，往东经雁门关、繁峙与五台山脉衔接。在静乐、岢岚交界处是管涔山主峰芦芽山。在岢岚界内有烧炭山、野鸡山，在岚县、兴县交界处有白龙山、黑茶山。在岚县、方山、静乐交界处有铜鼓山、赫岩山，在交城、方山交界处有关帝山。在离汾交界处有真武山、吕梁山主峰及王老婆山。此外，兴临交界处有紫金山，忻、崞、宁、静等县交界处有云中山。
境内河流密布，水源丰富。大的河流有黄河、汾河、桑干河和滹沱河。黄河自绥远东流，经本区西界河、保、兴、临、离五县流入晋西南。汾河发源于宁武管涔山麓，流经宁武、静乐、交城、阳曲、太原、清源、文水，变成汾河流域。桑干、滹沱两河也发源于管涔山，向东流向河北。小的河流纵横交织其间，其中较大有发源于岚县白龙山经兴县而注入黄河的蔚汾河，发源于岚县东与临县交界处，经临县而流入黄河的湫水河，发源于方山，流经离石而注入黄河的离石河等。
河山交错，凶险无比，形成了敌后抗日根据地的天然条件。
（二）土壤与气候
境内的土壤主要有以下5种类型：
高山草甸土：主要分布在海拔2000米以上的地区，如宁武境内的春景洼、涔山、太庙、马仑、新堡等地区，是发展林业的主要地区。其特点是：覆盖土层薄，枯枝落叶多。在腐殖质的草甸土中，含氮可达0.4－0.5％，一般有机质含量在2％左右，含氮7ppm，有效磷12.5ppm，有效钾100ppm。
淋溶褐土：属黄土状母质淋溶褐土，主要分布在靠近高山的草甸村，海拔1800米左右。有机质含量在0.5－1％。含氮20ppm，有效磷10ppm，有效钾75ppm。其特点是：灌木丛生，牧草丰盛繁茂，易于发展畜牧业。但土层不厚，地块零碎，常有岩石裸露。
黄绵土：属黄土状草灌和砂岩页炭状草灌黄绵土。多分布在汾河等河流两岸丘陵地带，海拔1600米左右。一般有机磷含量0.3－0.7％左右，含氮15ppm，有效磷5.5ppm，有效钾45ppm。其特点是耕性好，保水保肥力强，土层厚，通透性好，但肥力不高。是境内粮食生产的主要地区。
红黄绵土：属于带砂和红胶泥混合土。多分布在恢河川和静乐、五寨、岢岚城关等地。海拔1400米以上。其特点是：土层较厚，耕性较坚实，保水保肥性较好。一般有机质含量0.5％，含氮19ppm，有效磷7ppm，有效钾35ppm。
下沼泽地：主要分布于河川地带。其特点是：地下水位高，排水不良，有轻度盐渍化，肥力一般。有机质含量0.3％。含氮30ppm，有效磷11.5ppm，有效钾20ppm。
晋西北属高山严寒区和寒冷干燥区。气候特点是：寒冷干燥，多大风，四季分明，冬季漫长，无霜期短，昼夜温差大，山区多雨，其他地区雨量偏少，雨量高度集中于7月和8月。气温、降水有明显的垂直分布，光照时间在各地以及一地的向阳和背阴坡有较大差异。
山区：以宁武县的岔上村和岢岚县的阎家村为代表，每年平均气温4℃，这里是莜麦、山药蛋种植区，是林粮间作区。针叶林生长茂密。
半山区：以宁武县的化北屯、西马坊和五寨县的李家坪为村代表，每年平均气温4℃到5℃，为谷子、春小麦、豆类种植区。
初霜冻一般在9月中、下旬，终霜冻在5月中旬，无霜期一般为120至130天。较暖区无霜期较长，平均为134天，90％保证率为126天。山区和一些风口地区，无霜区仅有80至90天。秋霜冻来临多为寒潮袭击，系平流加辐射降温所致。霜后一般还会有10天到半月好天气。春霜冻来临往往是西伯利亚蒙古冷空气范围南下所致。霜冻在各年中出现迟、早也不同。
当地年平均降水量在470至770毫米之间。在汾河和恢河流域的沿河境内段落，年降水量小于500毫米，森林区在600毫米以上，其余地区雨量在500至600毫米之间。年平均雨量干旱度在0.6至1.1之间，属湿润和半湿润地区。
晋西北根据地境内以山地为主。除大同盆地、忻崞盆地的一部分，物产丰富，人口稠密外，地处黄土高原的晋西北，沟壑纵横，十年九旱。虽然蕴藏有丰富的煤、铁、金、铅、锰、硝、硫黄、石膏等矿物，但由于生产技术落后，工矿业的规模较小，农业是当地主要的经济产业，农产有豆、谷、黍、莜麦、胡麻等五谷杂粮，森林、畜产、药材等也较丰富。
（一）主要粮食作物及产量。据史料记载，历史上晋西北主要产粮区，除河曲、保德、偏关三县粮产稍感不足外，其余各县的粮食每年均往外输销。离石、临县、兴县多输出到陕西各县。岚县、静乐、宁武、岢岚、五寨的余粮输入到太原销售，其余雁北各县的余粮则由平绥路输出。粮食的种类，在沿黄河各县，如兴县、临县、河曲、保德、离石、中阳各县的山地多为谷子、麻子、山药、黑豆及各种豆菽类，平地多种植麦子、高粱、玉米、荞麦、蓖麻等。在方山、静乐、岚县、岢岚、五寨、神池、宁武等县，气候特别寒冷，某些地区日照亦不足，所以主要农产作物，则以莜麦、山药蛋、胡麻、荞麦为主，在高度较低地区，糜谷、豆菽类、高粱也可种植。在雁北主要的粮食也是莜麦、胡麻、山药。在忻县、崞县两平原地一带，主要的粮食作物则为高粱，次为谷子等，不过在平原其他杂粮也都可以耕种。
在粮食产量方面。除河曲、保德、偏关等县粮食短缺外，在正常年景其他各地的粮食均有剩余。临县每年能产粮食40万石，可以输出10万石左右（临县人口约24万）。岢岚能产粮10万余石，而岢岚人口仅有35000，所以能输出的粮食更多。其他各县如岚县、静乐、宁武、神池、五寨等县丰年一年的产粮能供地方人口三年粮食。
（二）工业原料作物及畜牧业的出产
1.棉——棉花的种植主要是离石、中阳等县，临县、兴县部分地区可以种棉，在交城、文水、汾阳、孝义、徐沟等县，历史上是山西的产棉区。
2.麻——是晋西北的特产，尤其是临县、方山、离石一带，不但品质洁白，纤维细长，而且产量较高，水地每亩能收麻60－100斤，临县的湫水河川，方山、离石的河川水地均以种麻为主。麻产品也成为这些地方的主要输出商品。
3.烟草——在晋西北各地均能种植烟草，兴、临、离石尤盛。
4.植物油——是晋西北一大出产。胡麻、糜子、蓖麻、芸苔、黄芥在各地区种植均相当广，每县均有大油坊数十家。兴、岚、岢岚、河曲、保德，油坊均很普遍。
5.森林和药材——晋西北是山西的木材产地，多属天然林，其中以宁武、五寨、岢岚、兴县等地为主。晋西北的药材亦为出名之特产，药材的种类有六七种，史载岚县、静乐、岢岚、五寨、神池、宁武、兴县均有大批药材出产，静乐的冬花、岢岚的麻黄、五寨的黄芩等均为当地名产。
6.畜牧——晋西北是山西的一个重要的畜牧地区，牧草繁茂，牧地辽阔广大，气候适宜，为他处所不及。牲畜养殖的品种主要有牛、羊、骡、马、驴等。本地区农村历来把种植牧草和家畜饲养视为家庭副业。山地农家多养牛，农忙时耕田，农闲时放牧；平川、丘陵区农家多养驴，农忙耕作，农闲驮运。
（三）民间工业
1.纺织工业——在晋西北种棉地区兴、临、离石等县，民间都有纺织业的基础。抗战前临县民间改良的手拉木纺织机就有500余台。临县的产棉区三交镇、碛口等地，能纺织的人家约有8000户，每年可织出土布两万匹。
2.造纸——土法造纸，造纸的工业区，主要集中在临县，据统计，1936年临县的榆林村有25家手工纸场，150多名工人，在这种家庭作坊中，老年人、妇女、儿童均可以参加劳动，如晒纸、洗浆、看碾等。在兴县、保德、河曲也有土法造纸的手工业。
3.皮毛作坊——因气候寒冷，畜牧业发达，并与陕西、甘肃、宁夏、内蒙古等交界，当地皮毛制作发达，皮毛制品运往北京、天津、上海等一带大都市贩卖。
4.其他民间手工业。除了上述这些手工业外，在晋西北民间有不少的作坊或大小工业。如临县招贤镇的打铁工厂，可以说是晋西北的一个手工业区，战前有20余家铸铁厂，主要生产大小号铁锅、耕地用的犁铧及其他成品。民间的制瓷、酿酒、造粉等工业也比较普遍。