一些病害和虫害本来是不容易越冬的，但是气温升高让它们更容易安全越冬，从而在春天时的基数明显增加。
另外气候变化也扩大了虫害在时间和空间上的分布范围。一些害虫的迁飞期高发期提前，害虫也出现得更早。本来出现在南方的病虫害现在向北扩展，动物疫病也出现了从低纬度向高纬度蔓延的趋势。
同时还会出现新的虫害，某些次要害虫造成的虫害为害加重，上升为主要病虫害，新发病虫害由于缺乏防控措施为害更加迅猛、更加严重。
人们以前用来应对这些病虫害的手段，也会发生改变。比如，因为气候变化，有害生物迁移到新的区域，但是当地生物上天敌出现的时间往往晚于这些病虫害，因此治理难度更大。
气候变暖导致病虫害加重与农药施用量增加，对天敌也造成杀伤，并使有害生物的耐药性加强，从而形成恶性循环。
比如2007年广西出现稻飞虱爆发的情况，广西南部稻区第二代稻飞虱爆发，部分田块虫口密度最高达700-1000头/丛。之后又发生在长江流域，造成产量减少百分之三四十，甚至绝收。近年稻飞虱的发生率越来越高，也是因为气候变化导致虫子的繁殖和迁移更容易。
第五，气候变化会对农业生态系统的生物多样性造成负面影响。比如会诱发遗传变异，威胁种质资源安全和稳定，也会影响野生植物资源的分布与迁移。还会带来植物开花期和生长季的改变、动物迁徙受阻、天敌数量变化、外来物种入侵，以及对水生态系统的方面影响和海洋酸化等。
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