兰州市土壤的地区分布受地形、地貌格局的控制，表现为南、北、西三个规律性。南部地区的土壤分布规律表现为垂直带谱特点，在雁滩乡主要土类为沼泽土，另有潮土和盐碱化土壤，它们受地形的起伏和地下水位高低的影响，呈斑块状镶嵌分布。向上到海拔至2400米的农业土壤有灌淤土、黄绵土、黑垆土，自然土壤主要是黑垆土。海拔2400～3004米的双嘴山分布有栗钙土、灰褐土、亚高山草甸土和高山草甸土。 [51]
北部地区分布在兰州盆地黄河北岸的土壤，如青白石、盐场堡、安宁等地的Ⅰ级阶地上经长期耕灌已发育形成灌淤土。由于北岸Ⅲ、Ⅳ级阶地不明显，即与黄土丘陵相连，主要土类为灰钙土。该类土壤一直延伸到榆中北山全区域、皋兰县的西北部，以及永登县的庄浪河东部丘陵浅山区和秦王川绝大部分地区。而在稍高于北道坪上部低丘坪台，皋兰县东南部以及永登县庄浪河东部丘陵的下部与坪台上的水平梯田，则广布着黄绵土。 [51]
西部地区从奖俊埠岭到连城一线的西北部，达川、河口至苦水，向西到红古的河谷川坝地，广泛分布着红粘土，部分地段出现灌淤土。在沿河沟地有少量呈斑块分布的潮土及盐渍化土壤。湟水河谷北侧的坪台也见到少部分灌淤土。河谷两旁的丘陵山地旁的丘陵山地以及顺庄浪河至永登水泥厂一带再向西至金嘴乡北侧，然后折向西南部的大有、民乐、七山各乡，并包括河桥乡的山区，这一广大区域内，都是干草原区域，广布着灰钙土。而在坪城、缸子沟、奖俊埠、黑林子一线以北，在坡积残积母积质上发育着栗钙土，在有森林植被覆盖的地段分布着灰褐土。
兰州市受“两山夹一河”先天地势限制，加之地处黄土高原西部，属于祁连山地震带，山洪、干旱、森林火灾、草原火灾、地震等各类自然灾害和滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害时有发生。 [52]干旱、洪涝出现率100%（每年都有干旱、洪涝）。大暴雨（日雨量超1000毫米）年发生率6.2%。冰雹年平均5次，最多的2010年发生14次，主要集中在5月下旬到9月上旬，最严重的一次发生在2010年9月3日，榆中县境内有12个乡镇、45个村、186个社、户人遭冰雹袭击，持续时间长达30分钟，冰雹粒直径约1厘米，造成直接经济损失.44万元。 [36]兰州市地质构造复杂，属于典型的湿陷性黄土地质，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等地质灾害十分突出，已查明登记的地质灾害隐患点2463处，受威胁人口51.4万人，平均每年发生地质灾害、险情30起左右，呈现点多面广、易发多发的特点。
兰州市域水资源以降水、地表水（河川径流）及地下水3种形式存在。每年平均降水量为45.18亿立米；地表水资源总量为331.984亿立方米，其中自产水总量为2.014亿立方米，入境水总量为329.97亿立方米；地下水资源总量约为9.6亿立米。
截至2019年12月31日，兰州市耕地.29公顷（390.63万亩）。其中，水田154.35公顷（0.23万亩），占0.06%；水浇地.09公顷（122.23万亩），占31.29%；旱地.85公顷（268.17万亩），占68.65%。永登县、榆中县耕地面积较大，占全市耕地的78.21%。全市种植园用地.04公顷（26.93万亩）。其中，果园.76公顷（16.04万亩），占59.56%；其他园地7258.28公顷（10.89万亩），占40.44%。永登县、皋兰县园地面积较大，占全市园地的69.69%。 [53]
兰州市林地.21公顷（222.12万亩）。其中，乔木林地.47公顷（81.54万亩），占36.71%；灌木林地.73公顷（70.05万亩），占31.54%；其他林地.01公顷（70.53万亩），占31.75%；永登县、榆中县林地面积较大，占全市林地的85.47%。草地.28公顷（1065.42万亩）。湿地3818.56公顷（5.73万亩）。 [53]
兰州市城镇村及工矿用地.95公顷（112.49万亩）。其中，城市用地.40公顷（35.15万亩），占31.25%；建制镇用地.46公顷（15.76万亩），占14.01%；村庄用地.20公顷（51.42万亩），占45.71%；采矿用地4388.51公顷（6.58万亩），占5.85%；风景名胜及特殊用地2382.38公顷（3.58万亩），占3.18%。交通运输用地.98公顷（35.22万亩）。水域及水利设施用地8936.59公顷（13.40万亩）。
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