物候是表征气候变化的敏感指示器,分析作物物候变化对于应对气候变化以及指导当地农业生产具有重要意义。针对湖北省主要农作物——水稻、冬小麦和油菜,根据21个站点观测数据,分析2001—2012年不同农作物类型关键物候期的时空变化特征,并结合地形和气候数据,探究作物物候变化的影响因素。结果表明:(1)对于同一种作物(水稻、冬小麦或油菜),各站点物候期之间的差距从出苗期至成熟期逐渐缩小;山区站点物候期年际变化小于平原;生殖生长阶段年际变化小于营养生长阶段。(2)2001—2012年平原地区水稻和冬小麦营养生长期出现提前趋势,生殖生长期以推迟趋势为主;在山区,水稻和冬小麦各物候期多以推迟为主。油菜则相反。(3)水稻、冬小麦与油菜的出苗期主要受播种时间的影响(0.69≤R≤0.96,P<0.01)。不同作物物候期对气候因子的响应存在山区—平原空间分异特征。水稻出苗期至分蘖期在平原受温度和降水正相关主导,在山区受温度正相关主导;分蘖期至成熟期在平原受温度负相关主导,在山区受温度和降水负相关主导。冬小麦物候期在平原地区主要受温度影响,降水和太阳辐射在拔节期和抽穗期作用显著;在山区由温度主导转为温度和太阳辐射共同主导。油菜生长受温度主导,山区物候期与温度的相关性显著强于平原地区。研究结果为湖北省不同区域农业适应性管理措施的精准实施提供了科学依据。