黑龙江垦区位于东经123°40′－134°40′和北纬40°10′－50°21′之间，总面积5.43万平方公里，占全省土地总面积的12.2%。分布在黑龙江省12个地（市）69个县（市、区），横跨小兴安岭南麓、松嫩平原和三江平原地区。
黑龙江垦区现有土地总面积5.43万平方公里（相当于海南省的1.65倍），其中耕地3100多万亩（相当于浙江省的1.29倍），林地1305万亩，草原549万亩，水面411万亩。垦区位居世界仅有的三大黑土带之一，主要土壤分布为棕壤、白浆土、黑土、草甸土、沼泽土，其中黑土和草甸土占耕地面积的50%。地势平坦、土质肥沃，土壤有机质含量平均在3-5%之间，有的地区高达10%以上。
垦区所处地域属中、寒温带大陆性季风气候区，冬季寒冷干燥而漫长，夏季湿润而短促，春秋气温变化很大。垦区降水较充沛，年平均降水量540毫米。年平均气温在-0.9－4℃之间。无霜期平均为120天。全年日照时数为2400－2900小时。
垦区的河流分属黑龙江、松花江和乌苏里江三大水系，流经垦区汇水面积1000平方公里以上的河流近50条，河流入境水量3000亿立方米以上。地下水储量丰富，可利用量29.8亿立方米。天然水域出产闻名全国的鲟鳇鱼、马哈鱼、兴凯湖大白鱼等，还盛产东北银鲫、鲤鱼、鲶鱼和“三花五罗”等名贵鱼类。近年来，鲟鳇鱼、兴凯湖大白鱼人工繁殖驯化技术获得成功。淡水养殖发展前景广阔。
垦区山地和丘陵地带森林密布，森林面积达80.5万公顷，其中天然林35.7万公顷，森林覆盖率14.6%，林木蓄积量2622万立方米，成为北大荒的“绿色银行”和保障农业稳产高产的“绿色屏障”。依托森林还有珍贵的动植物资源。有人参、党参、五味子、刺五加、生麻等130多种名贵中草药；有猴头、木耳、蘑菇、薇菜、蕨菜等真菌及植物类产品；有鹿、狍、貂、麝鼠、山鸡等名贵动物。人工种植和驯化养殖有可观经济效益。
垦区煤炭、黄金、石灰石、玛瑙等矿产资源储量可观，品位居高。目前已探明煤炭储量1.5亿吨，远景储量2.48亿吨；探明黄金储量15.4吨，远景储量58.7吨；石灰石储量在数十亿吨以上，为发展矿产采掘、加工提供了有利条件。
垦区独有的六大省级风景区引人瞩目。位于兴凯湖的八五一零农场、位于三江平原腹地的洪河湿地自然保护区，位于完达山脚下的蛤蟆通水库、位于胜利农场境内的喀尔喀山、位于宁安农场附近的镜泊湖和尾山农场附近的五大连池，还有锦河农场的闯关东影视文化基地。景色秀丽，野生动植物种类繁多，是旅游、疗养、科学考察的理想之地。
垦区地域辽阔，自然资源丰富、生态环境优越，具有发展生态农业、特色农业和外向型农业得天独厚的优势。垦区地处东北亚大通道，有38个农场坐落于中俄边境线，具有发展边境贸易的地缘优势。
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