我国是农业大国，同时也是水资源短缺十分严重的国家，如何提高农业水资源的利用效率并降低其农业面源污染的危害，对于缓解我国水资源紧张状况、促进社会经济的可持续发展具有重要的意义。黑龙江垦区是国家重要的商品粮基地，但水资源时空分布不均，供用水结构不合理，利用效率低下，加上近年来连续干旱，缺水现象很严重，水资源短缺已成为垦区经济社会持续发展的主要制约因素。本文从生产水足迹的研究视角，借鉴Aldaya（2008）关于粮食生产虚拟水的算法，并应用国际上灰水足迹研究进展（2010），采用联合国粮农组织提供的CROPWAT8.0软件，对黑龙江垦区9个分局的水稻、小麦、玉米和大豆四种农作物2000-2009年的生产水足迹进行计算，并对这四种粮食作物水足迹的时空分布特征及影响因子进行了分析。结果表明：1.春小麦、玉米、大豆三种作物的蓝水足迹总体呈现下降的趋势（个别的年份稍有上升），水稻呈现下降的趋势；水稻、玉米、大豆三种作物的绿水足迹总体呈现波动中上升的趋势，春小麦呈现下降的态势；施用化肥产生的灰水足迹在总水足迹的比重较大，水稻、春小麦、玉米、大豆四种作物的灰水足迹总体呈现上升的趋势。2.从水足迹的时间变化特征来看，黑龙江垦区9个分局2000-2009年的主要粮食作物总水足迹随时间的变化趋势基本上与作物播种面积变化趋势保持一致。以2003和2008年为2个转折点，粮食作物总水足迹在2000-2003年有明显的下降趋势，在2003-2008年一直处于上升阶段，2009年略为下降。从水足迹的空间变化特征来看，在2000-2009年这十年间，建三江分局粮食作物总水足迹最高，红兴隆分局、牡丹江分局、宝泉岭分局、北安分局、九三分局等处于中间水平的分局其分布格局有所变化，哈尔滨分局因种植面积最小其总水足迹始终最低。此外，黑龙江垦区水足迹强度在2000-2009年整体呈现下降趋势，西五分局和东四分局也呈现整体下降的趋势，说明垦区水资源利用效率提高；黑龙江垦区生产水足迹强度整体空间差异与区域发展的内部差异和区间差异有关，垦区东四分局和西五分局组间差异对整体差异的贡献小于其内部差异。3.经相关性分析，四种作物的蓝水足迹、绿水足迹、灰水足迹均与播种面积呈现显著性相关，其中，对蓝水足迹而言，播种面积比有效灌溉面积对蓝水足迹的变化影响更显著，有效降水与蓝水足迹呈负相关；对绿水足迹而言，播种面积要比降水、有效降水量对绿水足迹更能体现其变化趋势，有效灌溉面积和化肥总量对绿水足迹的影响不是很显著。对灰水足迹而言，播种面积、化肥总量都比降水对灰水足迹的变化影响大，但播种面积对灰水足迹的影响更显著。