一般而言，在北半球，年平均氣溫每增減1攝氏度， 會(huì)使農(nóng)作物的生長(zhǎng)期增減3—4周。 這個(gè)變化對(duì)農(nóng)作物生長(zhǎng)具有重大影響。例如，在氣候溫和時(shí)期，單季稻種植區(qū)可北進(jìn)至黃河流域，雙季稻則可至長(zhǎng)江兩岸；而在寒冷時(shí)期，單季稻種植區(qū)要南退至淮河流域，雙季稻則退至華南。

據(jù)張家誠(chéng)的研究，在其他條件不變的情況下，年平均溫度變化1攝氏度，糧食畝產(chǎn)量相應(yīng)變化為10%；年平均降雨變化100毫米， 糧食畝產(chǎn)量的相應(yīng)變化也為10%。此外，年平均溫度的高低和年平均降雨量的多少，對(duì)冷害、水旱災(zāi)和農(nóng)業(yè)病蟲(chóng)害的發(fā)生頻率及烈度也具有決定性的影響，從而明顯地增加或減少農(nóng)業(yè)產(chǎn)量。這里需要說(shuō)明的是，氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響，在高緯度地區(qū)表現(xiàn)最為明顯，而對(duì)低緯度地區(qū)則影響相對(duì)既較小。因此氣候變化對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)量的影響， 在農(nóng)作物生長(zhǎng)期較短的我國(guó)北方地區(qū)，更為巨大。

在生產(chǎn)力發(fā)展水平低下的古代，農(nóng)業(yè)總產(chǎn)量哪怕只是在一年中有10%以上的減少，就會(huì)引起大量人口的死亡。如果在一個(gè)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)持續(xù)減產(chǎn)，那么人口在劇減之后長(zhǎng)期停滯，也就是必然的現(xiàn)象了。如前所述，在東漢晚期至隋朝中期的四個(gè)多世紀(jì)中，我國(guó)的人口一直未有增加，是我國(guó)人口“大落”持續(xù)最久的時(shí)期。而這個(gè)時(shí)期恰恰也是一個(gè)氣候寒冷持續(xù)最久的時(shí)期：自3世紀(jì)后期到6世紀(jì)下半葉，年平均溫度比今日要低1—2攝氏度。因此氣候變化通過(guò)化影響農(nóng)業(yè)產(chǎn)量而對(duì)人口變化發(fā)生重大影響，是無(wú)可置疑的。

由于農(nóng)業(yè)嚴(yán)重依賴于自然生態(tài)環(huán)境，因此根據(jù)各地自然生態(tài)環(huán)境的差異，必然會(huì)形成不同的農(nóng)業(yè)區(qū)域。由于自然生態(tài)環(huán)境總是在不斷變化，因此農(nóng)業(yè)區(qū)域也絕非一成不變。我國(guó)今天的各主要農(nóng)業(yè)區(qū)域，按照王業(yè)鍵等人的研究，大約形成于18世紀(jì)。在此之前則有多次改變，因此我們不能將近兩個(gè)世紀(jì)來(lái)的情況作為亙古不變的常情而以今況古。

根據(jù)程洪、朱道明、張家誠(chéng)等人的研究，在其他因素不變的條件下，如果某地區(qū)年平均溫度降低1攝氏度，相當(dāng)于該地區(qū)向北推移200—300公里。如果某地區(qū)年降雨量減少100毫米，相當(dāng)于東部農(nóng)業(yè)區(qū)向東南退縮100公里以上，在山西和河北則為500公里。換言之，氣候變冷變干，會(huì)使得一些地區(qū)變得不適宜原有的農(nóng)作物生長(zhǎng)，從而導(dǎo)致不能農(nóng)耕。長(zhǎng)城一向被認(rèn)為是我國(guó)農(nóng)、牧業(yè)的分界線，如果對(duì)比秦長(zhǎng)城和明長(zhǎng)城的位置，那么可以發(fā)現(xiàn)在大多數(shù)地方，明長(zhǎng)城比秦長(zhǎng)城向南退縮了200—400公里。

農(nóng)業(yè)區(qū)域的移動(dòng)對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的影響，以我國(guó)華北地區(qū)最為明顯。這個(gè)地區(qū)從地理上來(lái)說(shuō)，處于氣候（溫度和降水量）變化最為顯著的北緯35—40度之間，生態(tài)基礎(chǔ)又比較脆弱，對(duì)氣候變化的反應(yīng)也特別強(qiáng)烈。因此一旦氣候變冷變干，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)受到的影響最為顯著。這不僅會(huì)導(dǎo)致原有耕地減產(chǎn)，而且會(huì)使得大量耕地被放棄或棄農(nóng)就牧，從而不能養(yǎng)活原有的人口。此外，還會(huì)導(dǎo)致水、旱、蝗災(zāi)發(fā)生頻率的增加和受災(zāi)范圍的擴(kuò)大。這又進(jìn)一步加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的衰落。在我國(guó)歷史上，華北一向是人口“大起大落”的主要場(chǎng)所，這是與其自然生態(tài)環(huán)境（特別是氣候）變化特點(diǎn)是分不開(kāi)的。