化学农药的使用导致茶园昆虫和蜘蛛的丰富度减少，多样性指数和均匀度降低，经常出现害虫暴发成灾的现象。生物多样性是指生态系统中生物及其与环境形成的生态复合体以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括数以千计的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生存环境形成的复杂的生态系统。就特定的生物组织层次而言，生物多样性导致群落稳定性，即稳定性随生物多样性增加而提高。
生物多样性与生态系统的稳定性密切相关。群落多样性越大，则系统稳定性越强。较高的生物多样性可有效提高系统抗干扰的能力，即在外界条件改变时，系统内生物可凭借其占据邻近栖境而抵抗不良因子的侵扰。就群落对害虫的抵抗力而言，复杂的群落很少发生暴发性的病虫害，而大规模单一植物物种的栽培，无疑使群落结构简单化，容易诱发特定害虫的猖獗。
农药对茶园生态系统中土壤微生物的影响有代表性的是对有机磷农药的研究。结果表明，受甲基对硫磷长期污染对土壤微生物数量影响不大，但参与土壤氮素循环的某些生理功能群却受到影响，除部分自生固氮菌和反硝化细菌受到抑制外，氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌数量在污染土壤中有所增加，且增幅很大，氨化作用和硝化作用强度也得到增强。农药对土壤微生物数量和活性的影响是有选择性的，敏感类群受到抑制，能耐受或降解该农药的微生物类群由于营养改善和生态位竞争者减少而增殖，虽对土壤微生物的总数影响不大，但其组成结构却发生了改变。
