החקלאות המתקדמת בישראל צורכת, מדי שנה, אלפי טונות של חומרים רעילים להדברת מזיקים, למניעת נביטה של צמחים אחרים ["עשבים שוטים"] ולמניעת התפשטות מחלות, שמקורן בפטריות, בחיידקים ובווירוסים. בשנת 1983 בלבד השתמשו החקלאים ביותר מ-7,500 טונות של חומרי הדברה.

מסוף מלחמת העולם השנייה החל שימוש כבד בקוטלי חרקים מקבוצת האורגנוכלורים. המוכר בהם הוא ה-D.D.T - קוטל חרקים מזיק ביותר למערכות אקולוגיות, שכן משך חייו כ-30 שנה. פירושו של דבר, שכעבור 15 שנה מזמן פיזור החומר, 50% ממנו נמצאים עדיין בשטח!

גם תוצרי הפירוק של די-די-טי (.D.D.E ;D.D.D) הם רעילים. הדי-די-טי ותוצרי הפירוק שלו מצטברים ברקמות השומן ביונקים ובעופות ופוגעים במערכות הרבייה והעצבים שלהם. באדם הם מוכרים גם כגורמי סרטן (קרצינוגנים). בעופות הם גורמים לתמותה ולפגיעה ויצירת קליפת הביצים. ביונקים הם גורמים לתמותה - הנפגעים הראשונים הם עוברים (דרך השליה) וולדות יונקים, שכן הדי-די-טי נמצא בחלב אם בריכוז גבוה מזה שבגוף הנקבה היוצרת אותו. כך, למשל, נפגעת רביית העטלפים. מהרעלה משנית נפגעים בעיקר מינים הנמצאים גמה במארג המזון (טורפים, דורסים, אוכלי נבלות) וכאלה שחילוף החומרים הגבוה בגופם מחייב אותם לאכול כמויות גדולות של מזון (מכיל רעל). דוגמה לכך הם עטלפי החרקים, החייבים לאכול מזון בכמות שווה למחצית ממשקל גופם ויותר, ביממה.

עטלפי החרקים מונים בארץ 32 מינים (כשליש ממיני היונקים בישראל!). עטלפי חרקים מהווים ביואינדיקטורים מעולים לכמויות ולמידת הרעילות של רעלים אורגנוכלורים הנמצאים בסביבה. הם רגישים לדי-די-טי ולתוצרי הפירוק שלו יותר מעופות, ובשל גודלם וחילוף החומרים הנמרץ שלהם, הם רגישים לו פי 2 מיונקים קטנים אחרים כמכרסמים. לעטלפי חרקים רבייה נמוכה, במצב אידיאלי ממליטה הנקבה גור אחד לשנה. השפעת קוטלי החרקים ניכרת בירידה חזקה ומידית בכמות הגורים השורדים. סיכויי האוכלוסייה להתאושש נמוכים. העטלפים סובלים מבעיה ייחודית: לקראת החריפה (היברנציה) הם צוברים בגופם שומן רב. כשהם מפרקים את השומן נוצרים בגופם, תוך זמן קצר, ריכוזים גדלים והולכים של די-די-טי ושל תוצרי פירוקו. אלה מצטברים במוח ופוגעים בו עד מוות. עטלפי חרקים בחבל הים-תיכוני סבלו מהרעלה נוספת: האגף להגנת הצומח במשרד החקלאות טיפל בנזקים שגרמו למטעים עטלפי פירות, באמצעות איוד מערות באתילן די-ברומיד ואחר כך - בלינדן ("גמקסן"). הרעלה זו פגעה בעטלפי הפירות, אך הם התאוששו ממנה, כנראה בגלל כושר הרבייה הגבוה יותר שלהם (נקבה יכולה להמליט עד 2 גורים לשנה). עטלפי החרקים, לעומתם, התקשו להתמודד עם הרעלת המערות, שנמשכה לסירוגין משנות השישים עד אמצע שנות השמונים, והביאה מינים רבים לסף הכחדה. מאז - שנות ארבעים, דעכו אוכלוסיות עטלפי החרקים בחבל הים-תיכוני. הירידה הדרמטית באוכלוסיות עטלפי החרקים מתועדת היטב בכרמל: במערת אצבע היו בשנות ארבעים אלפי עטלפי חרקים מ-6 מינים שונים; בשנות השבעים נמצאו בה 5-4 עטלפים מ-3 מינים, בשנות השמונים נמצאו בה כ-100 עטלפים מ-2 מינים בשנת 1992 נמצאו רק 2 פרטים ממין אחד - פרסף גדול! בהר הכרמל, "ארץ אלף המערות", נותרו בשנות התשעים רק כ-1,000 עטלפי חרקים!

הירידה החריפה ביותר נרשמת בכרמל ובהרי יהודה-שפלת יהודה: בסוג פרסף (Rhinolophus) נכחד ככל הנראה המין פרסף חיוור(R. mehelyi); המינים הבינוניים - פרסף מצוי (R.blasii) ופרסף בהיר (R. euryale) - נעלמו מהכרמל ומהרי יהודה בשנות השבעים; הם נותרו באוכלוסיות קטנות, בעיקר במערה אחת בגליל העליון; מהסוג נשפון (Myotis), המונה 6 מינים בארץ, נעלמו ראשונים המינים הגדולים - נשפון גדול (M. myotis) ונשפון מצוי (M. blythii), והיום מצויים מהם פרטים בודדים בגליל העליון, בגולן ובחרמון; נשפון פגום אוזן (M. emarginatus) ונשפון דק - אוזן (M. nattereri) נעלמו מן הכרמל בשנות השמונים, והיום מוכרת רק מושבה קטנה אחת של נשפון פגום - אוזן בגולן. גם מושבות נשפון דק - אוזן בהרי יהודה ובשפלה קטנו מאוד בשנות התשעים. רק מושבות נשפון הגדות (M. capaccinii) שומרות על גודלן בגליל, אך הן קטנות בכרמל, בהרי יהודה ובשפלה. האפלול המצוי (Eptesicus serotinus) והכנפן (Miniopterus schreibersii) היו מינים נפוצים בחבל הים - תיכוני בשנות הארבעים והחמישים, היום נותרו מהאפלול כ-200 פרטים, במערות בודדות בגליל העליון, ומהכנפן נותרו אלפים בודדים, בעיקר במערה אחת בגליל העליון.

השמדת העטלפים, שהם המדבירים הטבעיים הטובים ביותר של חרקים, הובילה ל"מעגל קסמים" של שימוש מוגבר בקוטלי חרקים, הממשיכים לפגוע באוכלוסיות עטלפי החרקים.

גם מיני עופות אוכלי חרקים, החיים ליד שדות ויישובים (בעיקר במישור החוף), נפגעו - ולעתים נכחדו - מחומרי ההדברה. עד ראשית שנות החמישים הייתה סנונית הרפתות (Hirundo rustica) דוגרת שכיחה במישור החוף, לפחות עד יפו. היעלמותה משם תואמת את תחילת השימוש הכבד בדי-די-טי. עד שנות השמונים נעלמה ממישור החוף. היום עיקר האוכלוסייה בעמק יזרעאל ובעמק בית שאן וצפונה, עד ראש פינה. אוכלוסייה קטנה ודלילה חזרה לקנן במישור החוף. עד שנות החמישים הייתה החמרייה (Cercotrichas galactotes) שכיחה בכל החבל הים - תיכוני והחצי - מדברי. נראה שנפגעה עקב השימוש בחומרי הדברה, שכן נעלמה כמעט לחלוטין ממישור החוף. רק מאמצע שנות השבעים חלה התאוששות - מה באוכלוסיותיה שם. האוכלוסייה הדוגרת בחבל הים - תיכוני של החנקן הנובי (Lanius nubicus) התמעטה מאוד בסוף שנות החמישים ובשנות השישים, כנראה בגלל שימוש נרחב בחומרי הדברה.

בשנות השישים התמעטה מאוד אוכלוסיית החטפית האפורה (Muscicapa striata) בעיקר במישור החוף.

הכחל (Coracias garrulus), היה עד שנות החמישים מקנן נפוץ בכל העמקים, ומעריכים כי האוכלוסייה מנתה לפחות כמה אלפי זוגות. האוכלוסייה פחתה בשנות השישים והמשיכה לרדת בשנות השבעים והשמונים. היום נאמדת האוכלוסייה ב-500-1000 זוגות בלבד.

התחמס המצרי (Caprimulgus aegyptius), היה דוגר שכיח למדי במישור החוף, עד שנות הארבעים. התחמס דגר בשדות בור ובשטחי חולות שהיו מכוסים בחילף החולות. מאז נצפו רק פעמיים אפרוחים מגודלים (1947, 1961).

בשנות החמישים החל שימוש מופרז בגרעיני חיטה מצופים ברעל תאליום סולפט (מ-1964 - שימוש בפלואוראצטאמיד), להדברת מכרסמים. השימוש בגרעינים המורעלים נעשה בעיקר בחורף. הרעלות משנה והצטברות הרעלים העמידים ושאריותיהם, בגופם של מכרסמים ושל עופות דורסים, הביאו לתמותה ולפחת ניכר באוכלוסיות 39 מיני דורסים: 18 מינים מקננים ו-21 מינים חורפים. רק החיוויאי ובז-העצים כמעט לא נפגעו מהרעלה זו, בגלל מזונם ועונת הקינון שלהם: בז העצים חוזר ממעונות החורף מאוחר ומטיל רק במאי-יוני; הוא ניזון בעיקר מעופות ומחרקים מעופפים ונמנע מאכילת בעלי חיים שהורעלו מחומרי הדברה, המתפתלים על הקרקע. החיוויאי מטיל ביצים רק בראשית אפריל ואוכל (ומאכיל את גוזליו) זוחלים, ובעיקר נחשים.

הדיה השחורה (Milvus migrants) עד שנות החמישים קיננו עשרות זוגות בצפון הארץ ובמרכזה והגיעו עד מקווה ישראל. אוכלוסיית הדיות פגיעה ביותר להרעלות, ובשנות החמישים והשישים, עקב שימוש נרחב בחומרי הדברה, ירדה מאוד האוכלוסייה החורפת בישראל, והדיות שוב אינן מקננות בארץ. מאז שנות השמונים עולה שוב מספר הדיות החורפות בישראל. בחורף 1998 נפגעו למעלה מ-80 דיות מהרעלה, שביצעו חקלאים בשדות אספסת בעמק בית שאן. דיות פגועות מטופלות בבית החולים לחיות בר "לטבע נולד".

הרחם (Neophron percnopterus) הוא דורס בינוני, שמקורו חד ודק. הוא אוכל את שאריות הבשר הדבוקות לעצמות פגרים, שמהם ניזונו לפניו הנשרים והעזניות. הרחם הוא מבעלי החיים המעטים, היודעים להשתמש בכלים. התופעה התגלתה לראשונה בטנזניה, בשנת 1968: נצפה רחם מנפץ ביצת יען, על ידי הטחת אבנים שנשא במקורו. גם הרחמים בישראל יודעים לבקע ביצי יענים, כפי שנצפה בחי-בר ביטבתה. הרחם מגיע לארץ באביב ומקנן על דרגש במצוק סלע. עד אמצע המאה ה-20 קיננו 1,000-500 זוגות - בכרמל, בגליל ובהרי יהודה. בשנות החמישים והשישים כמעט נכחד הרחם, בשל השפעת חומרי הדברה, בשנות השבעים נצפו 80-50 זוגות; בסוף שנות השמונים נצפו 150 זוגות, ונראה שההתאוששות נבעה משימוש מושכל יותר בחומרי הדברה ומשפע המזון שנמצא במזבלות ובתחנות האכלה; בשנות התשעים שוב נרשמה ירידה באוכלוסייה: הרחמים נעלמו כליל מהכרמל, ורק זוגות בודדים מקננים בגליל (עד 5% בלבד!).

עיט הצפרדעים (Aqila clanga), הוא אחד ממיני העיטים הנדירים ביותר החולפים כיום באזורנו. הוא נמצא ברשימה העולמית של מינים בסכנת הכחדה: רק כ-1,000 זוגות דוגרים כיום בעולם כולו. עיט הצפרדעים חי באזורים לחים, ובעבר קיננו כ-15 זוגות בשולי עמק החולה ובמורדות המזרחיים של הכרמל - עד ההרעלות בתליום, בשנות החמישים. הזוג האחרון דגר בשנת 1958 בחורשת טל. ישראל נחשבת עדיין לאחד מאתרי החריפה העיקריים של מין זה, וכ-200 עיטי צפרדעים חורפים בישראל. אוכלוסייה זו חשופה להרעלות משניות, היות שאת מזונה היא מוצאת בשטחים חקלאיים, בעיקר בשטחי אספסת. בחורף 1976 הורעלו 44 עיטי צפרדעים בעמק החולה, כשהאספסת רוססה באזודרין נגד נברנים. 11 פרטים ניצלו בזכות טיפול במרכז לחקר חיות הבר שליד אוניברסיטת תל אביב. מרכז הצפרות של החברה להגנת הטבע חוקר את עיטי הצפרדעים, במטרה למצוא דרכים ליצור עבורם אתר חריפה מוגן בעמק החולה.

עיט השמש (Aqila heliaca), שנמצא גם הוא ברשימה העולמית של מינים בסכנת הכחדה, רגיש מאוד לרעלים. כ-100 פרטים של עיט שמש חורפים בישראל, ובמשך השנים נפגעו עשרות מהם כתוצאה מאכילת מכרסמים ויונים שהורעלו.

העיט הנצי (Hieraaetus fasciatus) - עד אמצע המאה ה-20 היו בישראל 55 זוגות. 33 מהם קיננו בחבל הים-תיכוני (גליל, כרמל והרי יהודה). שימוש נרחב בחומרי הדברה בשנות החמישים והשישים חיסל את רוב האוכלוסייה באזור זה. בשנות השבעים נותרו 16 זוגות בנגב, במדבר יהודה, בשומרון ובגולן. האוכלוסייה החלה להתאושש באמצע שנות השבעים, ובשנות השמונים מנתה 20 זוגות. בראשית שנות התשעים מנתה האוכלוסייה 28 זוגות, מהם רק 6 בחבל הים-תיכוני. כיום פעילים רק 15 זוגות, עם הצלחה נמוכה ברבייה, בין היתר - עקב הפרעות מטיילים ושדידת קנים.

כן נפגעו אוכלוסיות בז מצוי, בז אדום, בז צוקים ובז נודד (האחרון נכחד בשנות השישים); העורב השחור, שחשיבותו רבה כאינדיקטור להימצאות פגרים המשמשים מזון לנשרים, כמעט נעלמו; נפגעו גם חורפים כמו נץ מצוי, בז גמדי, בז ציידים, עקב חורף, עיט שמש, קאק ועורב המזרע, הירידה במספר הדורסים הפרה את האיזון האקולוגי ועודדה התרבות של עופות קטנים ובינוניים, שבעבר נטרפו על ידם: שחרור, בולבול, צוצלת, נקר ועורבני.

בשנת 1964 החליט משרד החקלאות להשמיד את התן (Canis aureus), שהיה עד אז הטורף הנפוץ ביותר, שכן התנים גרמו נזקים לגידולים תחת יריעות פלסטיק. עשרות אלפי אפרוחים מורעלים פוזרו בכל החבל הים-תיכוני. תוצאות ניסיון ההשמדה הזה היו שונות מהמצופה: עם התנים הושמדו גם זאבים, שועלים מצויים, נמיות, חתולי ביצות וחתולי בר. בעקבות היעלמות הטורפים, חלה עלייה תלולה . באוכלוסיות מכרסמים, ארנבות וחוגלות, שגרמו לחקלאות נזקים קשים מאלה שגרמו התנים לפני המבצע. השמדת הנמיות, הטורפות גם את הנחש הארסי הנפוץ - צפע, גרמה לריבוי צפעים ולעלייה תלולה במספר מקרי ההכשה על ידם. משחזרה אוכלוסיית הנמיות לרמתה הקודמת בשנת 1977, הצטמצם מספר ההכשות על ידי צפעים. אוכלוסיות כל הטורפים בחבל הים-תיכוני חזרו לאחר כמה שנים לגודלן שלפני ההרעלה, להוציא את הזאב והתן. הגידול המהיר באוכלוסיית השועל המצוי גרם לכך שהיום הוא הטורף הנפוץ בארץ, והוא החליף את התן כנשא העיקרי של הכלבת.

נברני השדות פגעו בשדות אספסת, בעיקר בעמק החולה, פגיעה שגרמה לחקלאים להשתמש בשורה ארוכה וקטלנית של רעלים - שלא גרמו לנברנים להיעלם. לעומת זאת, מחקר שנערך בעמק בית שאן הראה, כי התנשמת יכולה להיות מדביר ביולוגי מעולה למכרסמים, שכן בעונת קינון אחת טורף זוג אחד של תנשמות כ-2,000 נברנים. הגדלת אוכלוסיית התנשמות, על ידי התקנת קופסאות קינון רבות באזור השדות, מבטיחה הפחתה באוכלוסיית הנברנים - לרמה שנזקה קטן.

אפילו הפרפר הנדיר והיפה, זנב סנונית הוורדניים (Iphiclides podalirius), נעלם והולך, בשל ריסוס עצים ממשפחת הוורדניים, שמהם ניתן הזחל. הפרפר נצפה כיום רק בצפון הגולן ובחרמון. גם באירופה קטן והולך מספר הפרטים הנצפים במאה השנים האחרונות, ובמקצת ממדינות אירופה אף נחקקו חוקים מיוחדים להגנתו של הפרפר. אפשר לשמור על המין על ידי הגנה על עצים ממשפחת הוורדניים בגולן ובחרמון ועל ידי הפחתה של כמות חומרי ההדברה שמרססים בהם עצי פרי ממשפחת הוורדניים (הזחלים אינם גורמים נזק כלכלי לעלים). גם הדברה ביולוגית של מזיקי העצים יכולה להועיל.

היונקים הימיים בכל רחבי הים התיכון נפגעים כתוצאה מזיהום אחר - זיהום הים. הים התיכון הינו אחד הימים המזוהמים ביותר. מדינות רבות מזרימות אליו את שפכיהן התעשייתיים והביתיים, והרעלים מצטברים בים הסגור, ללא מוצא. קיים חשש, כי הירידה הניכרת במספרם של מיני היונקים הימיים נובעת, בין היתר, מזיהום הים ומהרעלה של היונקים הללו. מדינות רבות, וישראל בכללן, חתומות על אמנת ברצלונה, האוסרת הזרמת שפכים ממקורות יבשתיים לים - אך, כמו ישראל, אינן עומדות בכך.