人类世以来，快速的城镇化极大地改变了河流的水文过程、物理生境和生物群落结构，严重威胁着河流生态系统功能、服务和健康。源头溪流能够连接河流生态系统与陆地生态系统，提供多种微生境，对生物多样性的保护具有重要意义。为探究快速城市化地区源头溪流底栖动物群落结构特征，并解释其与环境因子的关系，于2020年冬季和2021年夏季对深圳市典型源头溪流杨梅坑河进行底栖动物和理化特征采样分析。结果表明：（1）两次采样共采集到大型底栖动物2794头，84个分类单元，隶属2纲10目57科，各断面以水生昆虫为主，稀有分类单元数量多但种群小，生物多样性程度高；（2）摄食功能类群方面无明显季节变化，收集者的物种丰度和个体数均高于其他功能摄食类群；（3）环境因子与底栖动物组成及其多样性指数之间存在密切关联。影响底栖动物多样性的主要因素包括化学需氧量、溶解氧、电导率、硝态氮、pH、水温、湿宽和流速。本研究可为南方典型溪流相关研究提供数据基础，对制定城市化溪流生态保护政策有重要作用。