一些病害和蟲害本來是不容易越冬的，但是氣溫升高讓它們更容易安全越冬，從而在春天時的基數明顯增加。
另外氣候變化也擴大了蟲害在時間和空間上的分布范圍。一些害蟲的遷飛期高發期提前，害蟲也出現得更早。本來出現在南方的病蟲害現在向北擴展，動物疫病也出現了從低緯度向高緯度蔓延的趨勢。
同時還會出現新的蟲害，某些次要害蟲造成的蟲害為害加重，上升為主要病蟲害，新發病蟲害由于缺乏防控措施為害更加迅猛、更加嚴重。
人們以前用來應對這些病蟲害的手段，也會發生改變。比如，因為氣候變化，有害生物遷移到新的區域，但是當地生物上天敵出現的時間往往晚于這些病蟲害，因此治理難度更大。
氣候變暖導致病蟲害加重與農藥施用量增加，對天敵也造成殺傷，并使有害生物的耐藥性加強，從而形成惡性循環。
比如2007年廣西出現稻飛虱爆發的情況，廣西南部稻區第二代稻飛虱爆發，部分田塊蟲口密度最高達700-1000頭/叢。之后又發生在長江流域，造成產量減少百分之三四十，甚至絕收。近年稻飛虱的發生率越來越高，也是因為氣候變化導致蟲子的繁殖和遷移更容易。
第五，氣候變化會對農業生態系統的生物多樣性造成負面影響。比如會誘發遺傳變異，威脅種質資源安全和穩定，也會影響野生植物資源的分布與遷移。還會帶來植物開花期和生長季的改變、動物遷徙受阻、天敵數量變化、外來物種入侵，以及對水生態系統的方面影響和海洋酸化等。
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