基于黑龙江省26个气象站1960-2015年逐日气象数据和29个水稻灌溉试验站的作物系数,利用Penman-Monteith方法和Arcmap空间分析功能计算并绘制了1960-1979年、1980-1999年和2000-2015年3个阶段水稻生长季参考作物蒸散量（ET₀）、水稻生育期天数、需水量、有效降雨量和需水量与有效降雨量耦合度及相应的气候倾向率分布图。结果表明:水稻生长季ET₀平均值为620mm,自西向东总体表现为先减小后增大趋势,风速、湿度、日照时数的减小和温度的升高共同作用导致水稻生长季ET₀以-3.90mm/（10a）的平均速度下降;生育期平均天数为115 d,自北向南总体表现为增加趋势,温度升高引起了水稻生育期天数以2.68 d/（10a）的平均速度增加;水稻生育期有效降雨量平均值为297.03mm,自西向东总体表现为先增大后减小的趋势,生育期天数的增加也弥补了降雨量减小的影响,使有效降雨量以0.62mm/（10a）的平均速度增加;需水量平均值为490.52mm,自西向东总体表现为先减小后增加的趋势,生育期天数的增加弥补了ET₀减小对需水量的影响,使研究区内水稻需水量以6.66 mm/（10a）的平均速度增加;需水量与有效降雨量耦合度平均值为0.64,自西向东表现为先增加后减小的趋势,需水量增幅大于有效降雨量增幅,使需水量与有效降雨量耦合度总体以-0.009/（10a）速度下降。本研究可为黑龙江省合理分配灌溉水资源和优化水稻品种布局提供依据。