農(nóng)業(yè)對氣候和天氣條件極為敏感。如果可以更好地了解氣候變化對作物的影響及作物所做出的反應(yīng)，可以大大提高作物生產(chǎn)系統(tǒng)對氣候變化的適應(yīng)能力。
亞洲和非洲的一些國家，因?yàn)闅夂蜃兓蛩囟鴵p失了大約2.8億噸的潛在谷物產(chǎn)量，其中氣溫的上升和長期的干旱是最主要的風(fēng)險(xiǎn)因子。亞洲的發(fā)展中國家，這種負(fù)面影響最為明顯，預(yù)計(jì)在這些國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)下降了4%~10%的比例，具體則與不同國家的社會經(jīng)濟(jì)背景和氣候變化情況有關(guān)。氣溫的升高會降低耕地的肥沃程度，預(yù)計(jì)到2050年，玉米產(chǎn)量大約下降6%~23%，而小麥產(chǎn)量會降低40%~45%。食物的供應(yīng)，主要來自于糧食作物(包括小麥、水稻、玉米、大豆、大麥和高粱)種子的消費(fèi)，種子也最容易受到氣候變化影響。糧食生產(chǎn)的增長率比人口的增長率低，因此，如果糧食作物的產(chǎn)量不足，糧食安全自然受到挑戰(zhàn)。
氣候變化的另一個(gè)重要影響在于，雨養(yǎng)作物的耕作面積占了農(nóng)田面積的60%。據(jù)預(yù)測，南非和撒哈拉以南非洲地區(qū)將嚴(yán)重遭受氣候變化的影響。如果增加使用高產(chǎn)抗逆品種，同時(shí)綜合地增加水分和養(yǎng)分的投入，作物產(chǎn)量仍然是可以增加的。氣候變化將影響糧食安全，主要表現(xiàn)在可食用性、可獲得性、供應(yīng)穩(wěn)定性和食物利用率四個(gè)方面。而種子將在食物生產(chǎn)中產(chǎn)生重要作用，因此，應(yīng)在合適時(shí)間和合適地點(diǎn)提供高產(chǎn)抗逆品種。此外，氣候變化還將影響到病蟲害方面，如導(dǎo)致新的病蟲的發(fā)生，影響蟲害和疾病的發(fā)展以及新的害蟲種族在整個(gè)種群生態(tài)中的地位。
優(yōu)質(zhì)種子的生產(chǎn)還受到糧食作物—雜草間的相互作用，這會導(dǎo)致授粉生物多樣性和遺傳多樣性的喪失。氣候變化會同時(shí)改變糧食作物的物候、繁殖、開花、花粉活力、授粉和施肥、種子填充時(shí)間、結(jié)實(shí)、種子的大小、種子休眠狀態(tài)、種子產(chǎn)量等等因素，最終結(jié)果是種子生長受到嚴(yán)重影響。同時(shí)，種子生產(chǎn)成本極有可能增加，因?yàn)闅夂虿粩嘧兓瘯ν恋睾退Y源的管理、除草劑和殺蟲劑的應(yīng)用，收分的管理及種子管理調(diào)度等產(chǎn)生影響。與種子相關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)(IPR)，包括侵犯專利權(quán)、單一種植的盛行、跨國公司的收購和兼并以及生物多樣性和授粉損失等問題將進(jìn)一步復(fù)雜化。還需注意的一點(diǎn)是，傳統(tǒng)作物育種馴化、作物生理學(xué)家和種子技術(shù)專家、農(nóng)學(xué)家、生物學(xué)家之間的跨學(xué)科合作都還有所欠缺。更進(jìn)一步地說，與沒有產(chǎn)量優(yōu)勢的常規(guī)育種相比，要獲得高產(chǎn)的作物和種子，意味著要增加基因工程育種的成本，以及提高除草劑的應(yīng)用量，也就是說，氣候變化將導(dǎo)致發(fā)達(dá)國家農(nóng)業(yè)生產(chǎn)凈收入的下降。
