昆虫是变温动物，因而受气候和天气的影响特别明显。温度、降雨、湿度、风速和其他气候参数能够直接影响昆虫的发育、繁殖、分布、迁移和适应，又通过对昆虫的寄主作物、天敌的作用而间接影响害虫。因此，地球温室效应引起的气候变化对农业害虫将产生重大的影响。分析这种影响所带来的后果以及明确所要采取的相应对策是十分必要的。
1 气候变化的趋势
目前，大气环流模型是预测地球气候对温室气体浓度增加的反应的最常用方法，这些模型是根据大气物理的基本定律建立的。为了模拟气候变化的过程，GCMs把地球分成许多网格小区，每个网格作为面积单位来评价气候的变化。上个世纪地球表面温度上升了0.3~0.7℃，这与模型的模拟结果基本一致。模拟结果显示，假设温室气体继续以目前的速率排放，那么，每隔10年全球温度可能将增加0.3℃(0.2~0.5℃)。到2025年全球温度将增加1℃，到下个世纪末温度将增加3℃。这样一种变化趋势表明，全球变暖的强度和速度是前所未有的。由于大气成分变化与气候变化存在时滞效应，因此即使现在立即采取措施阻止温室气体的排放，也不可能很快消除过去人类活动所造成的累积效应，它将在今后数十年反映出来。
温室气体增加(与二氧化碳浓度倍增等值)产生的气候情景常常作为GCM实验的终结点。达到此水平的日期估计在2025至2070年之间。那时欧洲的增温幅度大约在3~6℃之间，增温最高的可能在高纬度地区，而且冬季增温比夏季高。
对农业生产来说，降雨的变化可能比温度的变化显得更重要，尤其是缺少降雨的地区。作为水循环强化的结果，将来全球降雨量会增加，但不同的地区会有差别，如南欧和西欧降雨将会减少。
我国气候变化趋势与全球基本一致，80年代平均气温比70年代高0.16℃，比60年代高0.22℃，比50年代高0.25℃。90年代比80年代有明显的变暖趋势。但在不同地区，不同季节，变暖的幅度不一致。如我国东北及南方沿海地区有明显变暖趋势，而华北、华中、西北大部分则可能干旱。变暖幅度北方明显大于南方，而且变暖最明显的季节是冬季。
2 气候变暖对农业害虫的潜在影响
2.1 地理分布范围扩大
一个种的分布范围极大地受地理障碍和气候的影响，气候变暖使得在分布区边缘的昆虫有可能向区外扩展，这点可以从昆虫化石所获得的古气候学中得到说明。例如，从化石中确定的21种鞘翅目昆虫种类，在120000年以前的温暖期在英国是有分布的，但现在有6种已经消失，而在欧洲南部，所有这些种类却都能找到。
在决定昆虫全球分布的因素中，低温往往比高温更重要。目前受低温限制的种，将来有可能在较高的纬度地区越冬，因而增加了有害生物向两极扩散的机会。同时，分布在低海拔地区的种，也有可能向高海拔地区迁移。如果温度达到致死上限，或者降雨成为限制因子，那么，也可能出现空间分布的收缩。
由于害虫紧密依赖于可供利用的寄主作物，因此，当寄主作物种植区域因气候变化而改变时，害虫的分布就受影响。假如温度的变化允许作物逐渐向两极方向的某些地区种植，那么，作物和害虫就可能扩展到这些新的地区，但两者迁入的时间可能有先后。
需要指出的是，理论上，气候变暖会使作物的种植北界将向北移动，但实际情况常落后于理论分析。并且除了温度、食物等关键因子外，还有许多其它因子也影响害虫的分布。因此，气候变暖后害虫的实际分布区域可能低于理论值，且有地域差异。
2.2 越冬界线北移
冬季对许多害虫来说是极其重要的季节，这是由于冬季的极端低温使死亡率显著增加，到春季时种群的密度就下降。生活在高纬度地区的害虫，越冬存活率和春季开始活动的时间在农业生产上是十分重要的，因此，冬季气候变暖对昆虫所带来的影响不容忽视。GCM模型的预测表明，将来冬季的温度变化是最大的。这将使许多害虫的越冬存活率提高，并使某些种的越冬界线北移。研究表明：在气候变暖的情形下，北美的玉米螟种群，其密度会高于目前的水平。在我国，气候变暖后，1月0℃等温线将向北移动，冬季低于0℃的日数减少，粘虫的越冬北界将北移大约1个纬距。稻纵卷叶螟的越冬北界将北移1~2个纬度1)。1986~1987年冬季，在我国稻飞虱常年越冬地区(包括广东、广西南部、福建南部)，气温为建国后同期的最高值或次高值，且暖而少雨，稻飞虱不仅能在常年安全越冬的地区安全越冬，而且能在常年不能安全越冬的地区安全越冬，越冬区域扩大，越冬北界比常年北移了1至2个纬距。
2.3 种群增长率改变
昆虫的发育率极大地影响其种群的增长率，而发育率又受温度、湿度影响，当这些条件处在最适点时，发育率达到最大。因此，温度和降雨等环境条件高于或低于最适点，就可能使发育率加快或减慢。在致死高温限下，温度越高，发育率越快，因而繁殖成熟时间减少，种群增长加快。这种影响在高纬地区特别重要，因为目前这些地区的温度，尤其在春季，常常成为昆虫分布和发育的限制因子。
在长期的适应过程中，害虫与作物之间在生物学或生理学方面，直接或间接地建立了某种固有的联系。作为对温室气体浓度增加的反应，作物本身将发生生理变化。大气中二氧化碳浓度的改变，直接影响叶片的碳/氮比，使作物的含碳量升高而含氮量降低，害虫为满足自身对蛋白质数量的生理需求，将增加取食量。因此作物自身的生理变化将使害虫的取食为害加重。Rhoades指出，害虫暴发很可能与作物对气候变化的反应程度有关，如果植物的防御系统因气候变暖而被减弱，就降低了对害虫的抗御能力。
我国山东曲阜市90年代以来棉铃虫的为害呈加重趋势与暖气候有一定的关系。如用T表示该地4月下旬的平均气温(单位：℃)，用N表示第二代棉铃虫发生量(以百株累计卵量计算，单位：粒)，当T<15时， N<40； T为15·1~16·5时，N为41~100； T为16·6~17·0时， N为101~200；当T为17·1~17·7时，N为201 ~ 350； T> 17·8时， N> 351。1992年和1993年的T值分别达17·8和18·7，相应的N值为1659和867，其发生等级均达到五级，而且第一代棉铃虫的残留量均随T值的升高而增加。
2.4 世代数增加
地球温度升高，将使昆虫发育率加快，发育时间缩短，预计多化性昆虫会随温度升高而增加其发生世代数。如北美的棉铃虫，芬兰的麦杆蝇，麦叶蝉，新西兰的苹全爪螨，以及苹果蠹蛾等害虫，它们的世代数期望会增加。我国的科学家经研究指出，粘虫发生的某些地区，其有效积温年增总值超过685度日时，粘虫可能在这些地区多发生一代。1992年秋季华北气温偏高，棉铃虫比常年多发生一代不完全的世代不完全第五代。90年代江苏省东台市棉铃虫大发生，1994年发生了近年少见的虫情，这与气候变暖也有一定关系。气候变暖后，稻褐飞虱的发育速率加快，各虫态发育历期缩短。在全年繁殖气候带一年可繁殖10~12代，在越冬气候带一年可发生7~9代，在迁入气候带一年可发生3~7代，即在各气候带内均可多繁殖一代。在温度增加3±1·5℃的条件下，稻纵卷叶螟的发生世代将增加1~2个世代1)。
多化性种世代数的增加，意味着允许多建立一代的种群。例如，1988~1989年英国特别温暖的冬天使蚜虫发育提前，加上越冬成蚜数量大，导致许多作物严重受害。日照也是影响昆虫发育的一个重要因素，如欧洲玉米螟，温度与光周期的相互作用引起滞育。夏末光周期减少是否被高温抵消从而增加一个世代，目前还不清楚。
2.5 作物-害虫同步性改变
害虫活动的时间，是与作物的生长有关的，这就是我们所说的物候学，它直接影响害虫为害的程度。有时候害虫种群的密度比较高，但由于作物不是处在脆弱期，所以没有引起严重为害。气候变暖引起害虫发育加快，使害虫种群在作物幼嫩敏感期就达到猖獗水平，因此引起严重为害。据估计，气候变暖会使美国的一些作物提早受棉铃虫的侵害，并可能达到显著经济损害水平。同样，在新西兰，苹浅褐卷叶蛾的始见期预计也会提早，如果冬天没有激冷，该虫的发生期将会延长。另一方面，那些依赖第二寄主作物而得以生存发育的害虫，将通过对第二寄主作物的作用而间接影响作物-害虫的同步性。
2.6 种间关系变化
有很多证据说明，害虫天敌如致病菌、寄生物、捕食者等能够很好地控制害虫种群。温度在不同程度上影响着害虫天敌的行为、死亡和代谢，因为对具体某种天敌和害虫来说其最适温度因气候变暖而会改变，因而影响害虫-捕食者、害虫-寄生天敌等的种间关系。当自然控制的关系被扰乱，害虫种群暂时得不到控制而迅速繁殖，就出现害虫暴发。气候加上由此引起的农业其他方面的变化会打乱害虫-天敌的种间关系，改变生物防治的效果。结果，以前是次要的害虫由于失去天敌的控制而可能成为新的主要害虫。一般来说，天敌对增长缓慢的害虫种群影响最大。但如果气候变暖，害虫发育率增加，种群增长加快，就有可能使天敌控制跟不上。
地理分布范围的扩大以及生长季节的延长，会引起新的种间关系。燕麦长管蚜和很可能成为芬兰将来小麦的重要害虫，这是因为生长季节的延长更有利于这两种害虫的繁殖，而现在的主要害虫稠李缢管蚜将相对不那么重要。在热带地区，白天温度变动较大，促使昆虫种间活动的日节律(日周期)分离，甚至改变群落中种的成分。中纬度地区农田生态系统害虫的暴发常常与温暖干旱天气有关，这预示气候变化会引起种间关系分化从而导致害虫群落的不稳定。
2.7 害虫迁移入侵风险增高
许多昆虫是迁飞性的，那些因气候变化而日益成为害虫适生的地区，就成为这些昆虫选择迁飞的目的地。有人分析，将来气候逐渐变暖，欧洲大陆昆虫的大量迁飞，使英国有可能出现大范围的害虫暴发。如果外迁性昆虫的繁殖地区逐渐向英国扩展，前面所说的暴发频率将更频繁。对某些害虫种来说，单独一年的有利天气并不一定引起暴发，但是，如果在某一地区，温度是昆虫发育与存活的主要限制因子的话，气候变暖就大大促进其他条件向有利于害虫的方向发展。例如，1986~1988年的好天气，使沙漠蝗的种群数量急剧增加，结果入侵了几乎所有的非洲国家，目前该虫的北界已经到达南欧。
科学家已经对有上述行为的昆虫进行过研究。例如，Crawford等人认为将来在英国建立种群的风险增大，该虫是马铃薯的重要害虫，目前已经在法国和比利时的北海岸发现。在新西兰，由气候变化引起害虫入侵的风险是最大的威胁。目前在新西兰北岛观察到蝗虫行为的变化，显示有开始群集的可能性，这些现象被认为是温室效应影响害虫种群的有力证据。
Rhoades报道，某些植物能够改变它们的化学成分，使本身的组织尽量不利于害虫的生长。但是，一些害虫可能入侵的新地区，那里的作物没有迅速完善它的防御机制，因而易受新入侵害虫的为害。如果气候变化有利于引入新的非抗性作物或品种，新的农业害虫问题将会出现。
2.8 替代寄主和“绿色桥梁”引进的机会增大
利用气候变化的有利条件，某些新作物品种被引进到一个新的地区，它对原有的作物会带来严重影响，这是因为这些作物为害虫提供了替代性的寄主和“绿色桥梁”(临时寄主或越冬场所，成为寄主间的桥梁)。苏格兰近年冬种谷类和油菜面积的增加，为蚜虫提供了新的越冬场所，增加了蚜虫带病毒(大麦黄矮病毒和马铃薯病毒Y)的风险。作为气候变化的影响，杂草也可作为害虫和病害的绿色桥梁，杂草本身密度和生活周期的改变也将影响病虫害的发生。在北美，草地向那些土壤被侵蚀的地区扩展，将为小麦蚜虫提供新的替代寄主。
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