近年来，气候变化成为人类面对的一个重大挑战，其对人类活动的各个方面产生显著影响，尤其对人类赖以生存的农业生产影响十分巨大。开展气候变化对我国农业生产与粮食安全的影响研究，研发农业源温室气体排放监测技术与农业固碳减排关键技术，揭示农业适应气候变化机理，构建农业适应气候变化技术体系，对我国农业可持续发展和国家粮食安全具有重大的意义。
    气候变化主要通过温度、降水、CO2浓度、极端气候事件等因素直接影响农业生产，其在不同的区域和不同的季节对农业生产的影响亦有所不同。通过近20年的研究来看，气候的变化对我国农业的影响既有有利的一面也有有害的一面，但总体来讲，负面影响远大于有利因素。负面影响是造成我国未来粮食生产波动增大的主要原因之一，甚至威胁到我国粮食生产的安全问题。
    一、气候变化的有利影响
    随着全球气候的变化，气温上升、二氧化碳等温室气体浓度增加、区域热量条件改变等直接影响作物生长的外部环境发生着细微的变化。这些变化直接影响到作物的生长。从作物生长需求的环境条件而言，气候变暖使得低温、冷害等灾害减少、作物春季物候期提前、种植期延长、生长期内的热量充足，这在很大程度上促进了作物的生长，有利于粮食的生产。二氧化碳是作物生长的必要元素之一，其浓度的增加可提高作物的水分利用效率和光合作用效率，对促进作物籽粒灌浆，提升生产产量具有显著的正面影响。另外，全球气候的变化，造成了我国区域热量条件的改变，这使得我国农业生产格局和种植模式也发生着变化，适宜作物种植和多熟种植的北界已明显北移，南方的水稻品种逐渐向北方扩展，冬小麦种植北界北移西扩，这使得我国水稻、玉米的种植面积大幅度增加，同时全国的复种指数亦呈上升趋势。
    二、气候变化的负面影响
    虽然气候变化对我国农业的影响存在着有利的一面，但从已经产生的影响来看，其对我国农业生产的负面影响更加突出，危害也更加严重。
    1. 对作物生长发育的影响
    随着气候变暖，地表温度上升会增加农作物的呼吸消耗，影响光合作用的进行，导致作物籽粒灌浆不充分，较高的温度还可能加快农作物的生育进程，甚至中断或终止作物的正常生育过程，严重影响着作物的产量。同时，二氧化碳浓度升高导致大气温度升高，从而带来的作物病、虫、草害的增加也直接影响到作物健康良性的生长。
    2. 对作物生长环境的影响
    气候变化促使地表温度升高，从而导致土壤微生物活性提升，加速了土壤有机质和氮的流失，造成土壤退化、侵蚀、盐渍化的现象时有发生，削弱了农业生态系统抵御自然灾害的能力。同时，区域热量条件的改变影响着全球水循环过程，改变了区域降水量和降水分布的格局，增加了洪涝、干旱等降水极端事件的发生。近几年，因气候变化引起的极端降水事件明显加剧，总体上呈现为南涝北旱，且灾害面积在不断增加，导致区域内作物生长严重受阻，甚至出现绝收现象。另外，由全球气候的极端变化引发的低温冷害、热害等气候灾害也时有发生，总体上是东北/华北地区的霜害依存、冻害呈加重的趋势，华南地区热害依存、寒害呈频发的趋势，甚至部分地区受灾害的影响导致稻谷减产10-18，严重影响到我国粮食主产区的粮食生产安全。
    3. 对作物种植制度的影响
    全球的气候变化加快了部分受影响区域内原有作物的生育进程，缩短了生育期，减弱了抵御气候波动的能力。特别是我国华东地区的大麦、小麦和油菜等作物，该地区种植的作物品种大多是早熟品种，随着冬季气候的变暖，作物越冬期也相应的缩短，作物返青拔节或抽苔的时间也随着气候的变暖而提前发动，从而减弱了植株的抗寒能力，造成了作物更易遭受冻害的侵袭，导致作物产量受到严重损害，这为我国种植制度的调整提出了新的挑战。