在生态危机日益严重的情况下，人类活动对流域环境的干扰受到全球科学家的高度重视，但从生态安全的角度出发，采用自然地理学的研究思路和研究方法，探讨历史时期人类活动对河流上游环境影响的研究，目前仍很薄弱。河流上游是整个流域的生态屏障，它的环境变化会迅速传导给中下游地区，例如：历史时期汾河上游的水土流失曾一度使中下游洪涝灾害加剧。因此，以流域为单元，从历史地理学的视角，针对流域内人口、资源、环境和发展问题，重点研究流域内人与自然关系演变的复杂过程和调控机理，已成为许多学者关注的焦点。山西汾河上游流域处于黄土高原生态脆弱区，历史时期一直是农牧过渡带。从明初开始，明廷实行的一系列政策以及战争的干扰，使该区土地覆被发生了明显变化。整个明代是历史时期汾河上游土地利用／覆被变化最剧烈的时期。本文在大量收集史料的基础上，将历史时期河流上游自然环境变迁与人类活动作用结合起来研究，针对历史时期土地利用变化，从建立河流上游区域的驱动因子——土地利用／覆被变化——环境影响的互动机制作方面作了一些探索。全文除后记外，共分六个部分：第一部分为土地利用的概述，简要介绍了研究目的和意义、研究方法以及国内外土地利用的学术动态等内容；第二部分介绍了汾河上游流域的空间范围和自然地理环境特征，并对明代以前的自然地理环境进行了复原；第三部分对汾河上游流域的土地利用变化进行了详细分析。将明代汾河上游土地分为耕地、防御设施用地、林地、草地。土地利用变化主要表现在：屯田和耕地向山区扩张、陡坡粗耕现象非常严重，驻军修建了大量防御设施，森林遭到严重破坏，草地退化等方面；第四部分研究了汾河上游流域土地利用变化的主要驱动因子，明代汾河上游土地利用的主要驱动因素分为人文和自然因素。其中人文因素有屯田政策、森林政策、赋税政策、战争和人口迁移。文章认为自然条件是前提，人文因素则是导致汾河上游上地利用发生重大变化的主要因素；第五部分分析了汾河上游流域土地利用变化引起的环境效应。汾河上游的原始森林遭到巨大破坏且面积不断缩小，水土流失十分严重，地貌趋于支离破碎，从而影响到动物的生存环境(例如：汾河上游熊的消失)。黄土高原处于生态环境脆弱区，产生的环境问题不容忽视；第六部分在上述研究的基础上，得出了本文研究结论。通过对明代汾河上游流域环境变迁的评价，分析环境变迁中自然与人文因素各自所起的作用以及对当地经济社会发展产生的影响，并对未来人地关系的和谐发展提出了建议。