为充分利用气候资源推动农业可持续发展，研究复杂地形条件下气候生产力的分布变化。利用黑龙江省25个站点1961—2017年逐年气温和降水量资料，基于Thornthwaite Memorial模型研究了气候变化对气候生产力的影响；采用线性回归法、克里金空间插值和相关统计方法研究气候生产力时空分布特征；利用灰色系统方法预估了未来10 a黑龙江省粮食产量变化特征。结果表明：（1）近57 a来黑龙江省年平均气温、年平均降水量和气候生产力均呈上升趋势，变化倾向率分别为0.28 ± 0.11 ℃/10 a、7.06 ±10.97 mm/10 a和117.05±52.67 kg/（hm2·10 a）。（2）黑龙江省气候生产力存在显著空间差异，空间变化总体上呈由东南向西北和由东北向西南递减的特征，形成通河县、漠河市两个低值中心和以富锦市为中心的高值中心。影响黑龙江气候生产力最重要的因素是降水，其次是光热条件的综合影响。（3）预估未来10 a粮食产量将继续呈增长趋势，2030年粮食理论产量可达11 162.04×104 t。