黑河地区山丘起伏连绵，河流纵横交错，小兴安岭犹如一道绿色的屏障自西北向东南贯穿全市，使地势呈现出中部高、两侧低 ， 北部高、南部低的特点 。低山面积17235平方公里，占全区总面积的25.08%，平均海拔在500-900米之间 ， 最高的大黑山海拔867.4米 。有丘陵地26990平方公里，占全区总面积的39.27%，海拔在300-500米之间 。有火山群16座，占山地密集的1/4，海拔在400-600米之间 ， 以五大连池火山群为最有特色，是全国著名的旅游风景区 。全区大体为"六山一水一草二分田" 。
黑河市地处中高纬度，属寒温带大陆性季节气候 ， 春季映山红盛开，夏季绿野如黛，秋季金叶婀娜，冬季白雪皑皑 ， 四季分明，景色宜人 。年平均温度-1.3-0.4℃
。一月最冷，七月最热，年较差44.2-46.7℃
。年平均降雨量491-540毫米 ， 夏季为最多，占全年总降雨量的61-67% 。冬季最少，仅占3-5% 。无霜期96-125天 ， 全年日照总时数2562-2677小时，平均太阳辐射量105-125千卡/平方厘米年，5-8月 ， 太阳辐射可达56千卡/平方厘米年 。温度的年较差与日较差大，5-8月，昼夜温差可达14-18℃
。
黑河土地辽阔，有耕地1708万亩，人均耕地9.8亩 。土地平坦肥沃 ， 适宜种植大豆、小麦和亚麻，是国家重要的商品粮基地、大豆生产基地和长纤维亚麻生产基地 。
黑河有草原653万亩，载畜量70万个羊单位，现已利用154万亩 ， 是重要的牛羊生产基地和畜牧产品生产加工基地 。
黑河有林地6004万亩，森林覆盖率59.92%，经济价值较高的有红松、樟松、落叶松、云杉、水曲柳、黄菠萝等20余种，是黑龙江省三大林区之一和国家重要的木材生产基地 ， 每年还进口大量的俄罗斯木材，为发展木材加工工业提供了得天独厚的条件 。黑河双兴木业生产的地板块已远销俄罗斯、匈牙利、荷兰等欧洲国家和地区 。
黑河境内有大小河流621条，属黑龙江、嫩江两大水系 ， 年均径流量28亿立方米，人均占有水量是黑龙江省的3.6倍、全国的2.7倍 。黑龙江干流中上游水能蕴藏量为1500万千瓦，内河装机量可达75万千瓦，可建水电站43座（不含黑龙江和嫩江干流） ， 已建成7座，总装机容量9.8万千瓦，在建中的3座建成后，可增加5.95万千瓦 。装机总容量14.8万千瓦的四个水电站正在积极筹建之中，其中仅新鄂水电站就达10万千瓦 。
黑河已发现有矿藏93种，约占全国矿藏种类总数的57.5%，占全省的71% 。矿产地630处，已探明储量的222处55种 ， 金、铜、玛瑙石、石灰石、矿泉水等14种矿藏储量居黑龙江省之首 。享有"中国国水"之称的五大连池矿泉水与法国维西矿泉、格鲁吉亚北高加索矿泉并称"世界三大冷泉"，
已探明储量的4个矿泉区自流量8463吨/昼夜，现年生产能力10万吨；多宝山铜矿储量276万吨 ， 为全国可供开采的第二大铜矿，现年生产铜含量2300吨 。正投资兴建年产2000吨的无氧铜杆厂和年产2500吨的电解铜厂；关鸟河大理岩矿储量2.9亿吨，居全国第一位，现正在筹建年产300万吨的大型水泥厂；珍珠岩矿产地28处，年产5万吨的珍珠岩矿正在开发之中；泥炭矿产地121处，年产5万吨复合生物肥厂已开工兴建；煤炭储量13亿吨，现年生产能力127万吨 。
黑河还有以"山奇、水幽、洞妙、石怪、泉圣"而闻名中外的五大连池天然火山公园，民族风情奇特的鄂伦春民族聚居地，小兴安岭密林深处的探险漂流河沾河，被中国作家协会考察团誉为"不亚于三峡，不逊于漓江"、两岸文明迥异的中俄大界河黑龙江，不平等的中俄《爱辉条约》签定地爱辉古城，林木茂密、獐狍野鹿出没的天然狩猎?。泄衬诘谝桓鲋卸肀呙窕ナ忻骋资谐〈蠛诤拥?nbsp;， 中国境内第一条俄罗斯商品街，"中俄城乡建筑博物馆"五道壑洛影视基地 ， 山峦叠翠、景色宜人的卧牛湖风光，日本侵华军事基地遗址孙吴胜山要塞等，每年都吸引了大量的中外游人前来避暑疗养、探险漂流、凭吊怀古、溜冰滑雪，尽享鄂伦春风情、欣赏俄罗斯歌舞、品味中俄大菜、选购山珍玛瑙 。每年还有大量游人经由黑河到俄罗斯，参加横贯欧亚大陆的四季游 。游人可以东达白令海 ， 西抵波罗的海，北到北极极地，南至黑海之滨，尽享冰雪、森林和海洋这世界公认的三大旅游资源，充分领略神秘的俄罗斯文明 。
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