农业生产活动是气候变化中温室气体排放的主要来源之一,而农作物生产是农业生产活动的必备环节。为了提高粮食产量,其生产过程中必将会引起化肥、农药等农资产品的过量投入,从而引致水污染及对环境造成负面影响。黑龙江省是世界上最大、最重要的粳稻生产区。分析历年来水稻生产碳足迹、灰水足迹的变动趋势及影响因素,研究其与水稻单位面积产量的关系,这对黑龙江省水稻生产的环境压力减压及实现水稻生产的可持续发展具有一定的意义。首先,本文对水稻生产碳足迹进行分析。先基于生命周期评价法(LCA)对黑龙江省十五年水稻生产碳足迹、碳成本、碳效率进行测算并分析其变化情况。又对2002-2006年,2007-2011年,2012-2016年三个时间段水稻生产碳足迹的时序特征进行分析,最后利用Spearman相关性检验和回归方程理论对水稻生产碳足迹法影响因素进行分析。结论得出:黑龙江省水稻生产单位面积碳足迹值平均为1721.42±256.53kgCE/hm2,总体呈下降趋势,波动幅度较小。黑龙江省水稻生产碳足迹值在近期相对早期减少,但波动幅度增加。灌溉用电的使用对于水稻生产碳足迹影响程度最大。其次,本文对水稻生产灰水足迹进行分析。先对历年黑龙江省水稻生产单位面积产量及化肥的投入情况进行对比分析。又基于灰水足迹的测算方法测算出黑龙江省十五年水稻生产的灰水足迹值,并对三个时间段水稻生产灰水足迹的时序特征进行分析。最后利用Spearman相关性检验和回归方程理论对水稻生产灰水足迹影响因素进行分析。结论得出:十五年的黑龙江省水稻生产灰水足迹平均值为192.69±38.99m3/t,水稻生产的灰水足迹总体显示出下降趋势。黑龙江省三个时期的灰水足迹均值逐渐降低,波动幅度也逐渐降低。2005-2016年期间,水稻氮肥生产灰水足迹总体呈现下降态势,且水稻氮肥使用量与生产灰水足迹呈极强显著相关关系。最后,利用黑龙江省2002-2016年水稻生产单位面积碳足迹与单位面积产量的时间序列数据,采用改进的环境库兹涅茨曲线理论模型(EKC),引入四次方多项式,研究了农作物产量与环境污染之间可能存在的协整关系。在此基础上,又对二者之间的格兰杰因果关系进行检验。结果表明,黑龙江省水稻生产单位面积碳足迹与单位面积产量之间存在长期稳定的协整关系,二者之间呈“波浪”型曲线形状。进一步研究得出,黑龙江省水稻生产单位面积产量与单位面积碳足迹存在单向因果关系,产量变化会导致碳足迹变化,而碳足迹变化并不会引起产量的改变。又对黑龙江省水稻生产灰水足迹与单位面积产量关系进行相关性分析,发现二者之间存在显著的负相关关系。因此,通过减少电能消耗,合理提高化肥利用率,合理重复使用农膜,优化化肥施用比例,建设高标准农田等方式,以对黑龙江省水稻生产的环境压力进行减压。