编者按：这是一个客人的邮件多米尼克·雷西格，北卡罗来纳州昆虫学教授；克莱德·索伦森，北卡罗来纳州昆虫学校友会特聘本科教授；和马特伯通，北卡罗来纳州植物病虫诊所主任。这篇文章是一系列强调NC状态帮助我们理解、减轻和准备的方法的一部分气候变化的影响.
农业一直是一项冒险的工作，变幻莫测的天气、虫害、土壤和水使每一种作物和每一个季节都成为一个骰子。世界上大部分地区的农业系统都是几代人反复试验的结果（在过去的100多年里，农业研究也是如此），最终尽可能减少这种风险。换句话说，农业取决于当地环境条件的可预测性。气候变化降低了这种可预测性。
气候变化已经影响到农业。例如，北卡罗来纳州东部正在经历更多的极端天气事件，咸水入侵（咸水从下面渗入或漫过上面的土地，使其无法耕种），以及农业和气候变化的人为影响造成的地面沉降（土地下沉）。其他农业区也不能幸免。
虽然许多科学文章和书籍都是关于这个问题的，但气候变化对农业的影响仍然是不可预测的。通过我们在这里所写的内容，我们根据其他活跃在气候变化及其对农业的影响领域的研究和观察提供一些推测。
作为昆虫学家，我们研究昆虫。在许多方面，它们是在气候变化下农业可能发生的情况的理想指标。
农业和气候变化一直交织在一起。例如，科学家估计，当天花和其他欧洲疾病在15世纪和16世纪杀死了大量的美洲土著人时，农业的相应衰退意味着北美一个面积相当于法国的地区被树木重新占据，全球气温下降。
目前，我们将世界上大约一半的土地用于农业。据我们所知，在历史上的任何时候，土地都没有被人类如此大规模地改造过。此外，通过燃烧燃料，人类最近向大气中释放了大量的气体，这些气体以前以有机物化石的形式被困在地下。农业不仅影响着气候，气候的变化也在影响着农业。
作为昆虫学家，我们研究昆虫。在许多方面，它们是在气候变化下农业可能发生的情况的理想指标。昆虫学家每年追踪农作物昆虫，对它们的分布有很多了解。正因为如此，气候的变化应该由农作物昆虫反映出来，我们可以预测其中的一些变化。
首先，昆虫的新陈代谢主要受温度的影响。总的来说，随着温度升高，昆虫会繁殖得更快。同时，它们需要吃更多的食物来匹配它们的繁殖率。随着地球变暖，许多害虫可能会在其年周期中增加世代，达到更高的密度，并延长它们可能导致作物损失的时期。
不过，这一点更为微妙，因为昆虫在一定的温度范围内繁衍生息。因此，我们预计北半球的某些昆虫物种将进一步向北移动。适应较冷气候的昆虫将进一步北移，热带昆虫将扩大其活动范围。随着昆虫分布的改变，农民们将同时改变他们的种植制度。随着气候的变化，我们传统上与某些地区相关的许多作物将发生变化，与这些作物相关的昆虫也将发生变化。例如，在80年内，爱荷华州种植棉花可能比种植玉米更好——它已经是堪萨斯州的主要作物。
更为复杂的是，作物生长在二氧化碳（CO）中2.)-气候变暖的丰富大气对昆虫的营养价值与在“正常”大气中生长的植物不一样。通常情况下，昆虫将不得不吃更多的这些植物，因为它们所含的碳水化合物与一定量的蛋白质成比例。更为复杂的是，随着CO浓度的增加，一些植物也可能变得更有营养2.增加，由于蛋白质含量增加。换言之，一些昆虫赖以生存的植物可能会成为更好的食物来源，而有些植物可能会成为更差的食物来源，任何方向的变化都可能对害虫种群产生重大且不可预测的影响。这些关系中没有什么是直截了当的。
许多热带害虫缺乏在温带气候中生存的一个关键特征——耐寒能力。在气候变暖的情况下，在目前的温带地区，这对他们来说应该不是什么问题，因为冰冻期应该不太常见。然而，尽管冰冻在北卡罗来纳州可能不太常见，但由于北极海冰流失造成的极地环流中断，确实发生的冰冻可能更为严重。因此，一些热带昆虫可能会远离赤道，但许多昆虫可能无法存活。
有趣的是，热带的温度在历史上一直是可预测的和有规律的；但是热带昆虫在热带地区将变得不那么常见，因为这些温度变得不那么可预测。同样，回应也会有细微差别。随着农作物的害虫通过在新的地方越冬的能力来改变它们的分布，控制害虫种群的有机体（比如病毒、细菌、真菌和其他寄生虫）也会改变它们的分布；一些可能会受到气温升高的积极影响，而另一些可能会下降。
其他节肢动物，如我们所重视的传粉昆虫，在温度升高的情况下可能会减少。例如，许多蜜蜂对高温的耐受性相对较低。这些变化给方程增加了许多不可预测性。尽管我们无法预测在不断变化的气候中哪些物种将受益，哪些物种将失去（甚至灭绝），但我们可以肯定的是，并非所有物种都能够适应气候变化。
随着天气事件变得更加极端，作物将变得更加紧张。虽然更多CO.2.在大气中可能对某些植物有益，海洋正在变暖，这意味着更多的短期干旱，更多（和更潮湿）的热带风暴和飓风，以及更多的洪水，这将抵消任何益处2.水平对植物来说是有影响的。例如，在美国东南部，气温最近升高了2华氏度，主要是在夏季。一些昆虫在作物健康时表现更好，但许多昆虫在作物受到压力时茁壮成长，因为这样昆虫就更容易克服植物虚弱的免疫系统。
大自然总是抛出曲线球。
虽然人类尽力操纵农业以创造统一性，但母亲大自然总是抛出曲线球。尽管我们认为是不可预测的，但通过喂养各种各样的植物主持人，以及拥有在整个景观中寻找合适的栖息地来寻找合适的栖息地的能力，许多农业害虫可以蓬勃发展。一些害虫，如蚜虫，某些飞蛾（用毛毛虫作为农作物害虫），蜘蛛螨和蓟马有一个生命策略，它们产生了更多的后代，而不是生存，但这些后代在整个景观中广泛分散。在这些害虫的岁月里，人口茁壮成长;在不利年份，人口只是在整个环境中持续存在于低水平。因此，害虫爆发几乎肯定会增加变量和不可预测的气候。
气候变化的另一个直接结果涉及由天气事件分布的作物害虫。像蛾子和蚜虫这样的害虫可以在天气锋上移动数千英里。在热带风暴和飓风过后，当不寻常的害虫在他们的田地里定居，远远超出了他们通常的活动范围时，农民们常常会大吃一惊。随着极端天气事件发生的频率越来越高，这样的情况将越来越普遍。
地球的气候已经发生了变化，并将在可预见的未来继续这样做，除非我们接受我们在改变气候方面的作用，并作出改变来推迟我们对气候的影响。虽然我们对农业的客观展望是暗淡的，但我们知道，农业本身也是一种人类活动，可以影响气候。人类可以大规模地改造自己的环境，随着环境的变化，我们只能希望用这种力量改造农业和环境，造福全世界。
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