利用黑龙江省32个农业气象站1980~2007年作物生长季的旬土壤湿度、月气温和月降水观测资料,采用统计分析方法,分析了研究区表层(0~30 cm)土壤湿度的时空变化特征及其对气温、降水量等气候变化的响应,建立了研究区大豆产量与土壤湿度的关系模型。结果表明:1980~2007年间,黑龙江省不同地区作物生长季表层土壤湿度均呈减小趋势,黑龙江省表层土壤存在干旱化趋向,其中,西部地区尤为明显;20世纪90年代以前,研究区表层土壤处于比较湿润阶段,之后土壤湿度持续降低,并发生了偏干现象;研究期间,黑龙江省作物生长季平均气温呈周期性波动上升,每6 a一个周期,期间小幅波动,1992年开始明显上升;生长季降水量的年际变幅较大,存在一个4~5 a的波动周期;研究区作物生长季表层土壤湿度与气温呈极显著负相关关系,与降水量呈极显著正相关关系(P<0.01),气温和降水量是影响黑龙江省作物生长季表层土壤湿度变化的主要气候因素;研究区大豆产量与表层土壤湿度存在极显著的相关关系(P<0.01),土壤偏干或偏湿对大豆产量的形成均存在不利影响。