随着气候变化问题研究的深入，世界各国开始更多的关注气候变化所带来的影响，其中气候变化对农业需水的影响更是目前研究的热点问题。我国作为农业大国，农业用水在我国的用水结构中占有超过60%的比重，同时黄淮海地区是我国重要粮食生产基地，农业需水受气候变化影响程度很大，因此开展气候变化对黄淮海地区农业需水的影响研究对于我国农业和社会经济可持续发展及水资源可持续利用具有重要的科学意义和实践价值。本文在系统总结气候变化对水资源系统影响研究基础上，分析了黄淮海地区主要气象要素变化特征，详细探讨了气候变化对研究区农业需水的影响。主要研究内容及结果如下：（1）基于Mann-Kendall趋势分析法分析了研究区具有代表性的23个站点气温、降水在年尺度和季尺度变化特征，并对其突变年份进行了检测。结果表明：在年尺度上，海河区、淮河区、黄河区都有明显的升温趋势，且突变年份集中在20世纪90年代左右，多年平均气温空间分布显示研究区年均气温区域差异显著；研究区内降水变化趋势不明显，甚至有微弱的减少趋势，且研究区年均降雨量空间上接近呈纬向分布。在季尺度上，淮河区春季升温趋势最明显，海河区、黄河区冬季升温趋势较大，且各个季节升温趋势最显著的地区集中在黄淮海平原地带；降雨在各个季节的变化趋势不显著，淮河区季节年均降雨波动最为明显，海河区、黄河区波动较小，季节平均降雨空间分布显示，春夏两季降雨量空间分布区域差异明显，秋季、冬季降雨量在空间分布区域差异不大，四季降雨较少的地区分布在黄河区西北部，淮河区淮河中上游地区降雨较多。（2）采用Penman-Monteith公式计算了参考作物腾发量，并依据敏感性分析理论分析了参考作物腾发量对气温、风速、日照时数和相对湿度敏感性。结果表明：研究区内多年平均ET在空间上大致自西向东阶梯式递增，ET最大的地区主要分布在黄淮海平原，尤其在黄河区、淮河区、海河区交界的地区最大；敏感性分析结果显示，气温、风速和日照时数对ET为正影响，相对湿度对ET为负影响，淮河区和海河区受气温影响程度最大，黄河区ET对于各个气象要素敏感系数相差不大，气象要素敏感系数空间分布显示，ET对各气象要素敏感系数在空间上接近呈径向分布。（3）设定了3种气温变化情景，计算分析了气温变化对研究区ET、小麦和玉米两种作物需水量的影响。气温无变化情景下小麦、玉米多年平均需水量等值线图显示，研究区内小麦多年平均需水量呈阶梯状分布，且自西向东逐渐增加，玉米多年平均需水量在空间分布上没有明显的规律，高值区与低值区分布散乱。气温分别升高1～3℃，各站点ET呈线性变化，小麦多年平均需水量分别增加16.56mm～58.34mm，32.99mm～115.38mm，49.1mm～174.41mm，玉米多年平均需水增量分别为15.17mm～47.12mm，30.51mm～93.61mm，44.33mm～139.27mm。（4）在设定气温、降水变化不同情景组合下，计算分析了气候变化对小麦、玉米灌溉需水量的影响。在降水无变化情景下，小麦生育期内平均灌溉需水量为391.42mm～519.18mm，玉米生育期平均灌溉需水量为302.48mm～384.76mm。在降水变化不同情景下，玉米作物灌溉需水量同生育期内有效降水的相关关系小于小麦，降水增加10%所减少的灌溉需水量无法弥补气温升高1℃所带来的灌溉需水增加量，同时玉米对气温、降水变化响应相比小麦较小；不同气温、降水变化情景组合下作物灌溉需水变化图显示，高于0值等值线以上的气温、降水变化情景使得作物灌溉需水量逐渐增加，低于0值等值线的气温、降水变化情景作物灌溉需水量逐渐减小。