随着气候变暖，全球粮食系统面临前所未有的挑战，在气候变化的背景下，“耕地气候身份证”制度引发广泛关注，为每块耕地建立专属气候档案，让农业管理从经验驱动转向数据驱动。
图片来源：新华网
01 耕地气候“身份证”，是怎样一张“证”？
耕地气候身份证是依托卫星遥感、物联网和人工智能技术，为每块耕地建立的动态生态档案，如同土地的“体检报告”，系统记录耕地的气候特征、土壤状况和生态环境三大核心要素：从年均降水量到极端天气发生概率，从土壤有机质含量到微生物活性指标，甚至周边水系、植被的关联数据等，都被纳入分析体系。
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02 滴——耕地身份信息识别成功！
耕地气候身份证背后依靠丰富而全面的信息支撑，但并非简单的数据堆砌，而是一个由五大维度构成的立体化信息矩阵组成：
◎地理空间身份证：通过北斗卫星定位系统，精确记录地块的经纬度坐标、海拔高程、坡度坡向等地形参数。
◎气候特征档案：包含30年以上的气象数据追踪，具体指标涵盖≥10℃活动积温、无霜期天数、年降水量、干燥度指数、暴雨发生频率、年日照时数、光合有效辐射强度、近十年冰雹、干热风等灾害事件时空分布。
◎土壤健康报告：借助科学技术，构建包含土壤的土层厚度、容重、持水能力、pH值、有机质含量、微生物量碳、酶活性指数、重金属元素含量等数据库。
◎生态关联网络：依托生态学模型与智能算法自动构建耕地与周边环境的生态联结，包括5公里内灌溉水源水质、地下水位波动、病虫害传播路径、授粉昆虫活动半径、氮磷流失系数、碳汇能力评估等。
◎动态监测系统：通过部署物联网设备实现实时数据更新，气象微型站每分钟采集空气温湿度、风速风向；土壤传感器每半小时监测10-50cm不同深度的墒情；作物摄像头自动识别生长阶段与病虫害迹象。
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03 了解耕地的“健康状况”
数据就是人工智能时代的“石油”，有了这些宝贵的基础数据，那么，我们就可以更好地对耕地进行规划和管理，及时而准确地了解耕地的“健康状况”和“身体机能”，从而更好地让其发挥作用，合理、科学、精准地开发和利用土地。
◎农业种植规划：基于区域气候特征与历史数据，就可以很好地指导作物品种选择、种植结构优化、耕作制度调整。通过光、温、水热等要素的匹配分析，进一步确定适宜作物类型和时空布局，规避气候不适宜区，提升土地资源利用效率。
◎农业生产管理：整合实时气象监测与土壤墒情数据，为灌溉、施肥、病虫害防治等农事活动提供精准决策依据。通过气候波动预测，制定差异化的田间管理方案，降低资源浪费与生产成本。
◎农业灾害防控：识别区域耕地内的干旱、洪涝、低温冷害等高频气象灾害类型，构建风险预警模型与应急响应机制，同时，结合气象预测与历史灾害数据，制定预防性减灾措施与灾后恢复的具体策略。
◎生态环境保护：评估耕地碳汇潜力与生态承载能力，支持保护性耕作技术推广。通过监测土壤有机质、温室气体排放等指标，制定可持续耕作方案，促进农业碳中和目标实现。
◎农业政策制定：为耕地保护补贴、农业保险定价、生态补偿机制等政策设计提供量化依据。通过气候生产力评估，支撑高标准农田建设规划与粮食安全保障体系构建。
小结
当每一块耕地都有自己的一张身份证，这张身份证后面是详细、准确、完善的基础数据，再加上人工智能的算力和大模型，那么，耕地也就会步入精准科学的智能化管理时代。未来的农业，自然会步入智能时代。
作者：王元红 天气气候高级工程师、中国气象学会会员、中国作家协会会员
审核：宋元明 北京科技大学科技史与文化遗产研究院副教授，科技与文化研究所副所长
策划：翟国庆
联合出品：科普中国×中国土壤学会历史与文化专业委员会
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