长江上游山区河流谷地多呈V或U形,河床比降陡,水流能量大,河床多处于冲刷下切状态。在河床侵蚀下切和汛期暴雨作用下容易产生崩塌、滑坡和泥石流等自然灾害。其中河床结构是山区河流中十分重要的床面微地貌形态,具有抵抗冲刷的功能。河床结构发育较好时,能有效抑制床沙的起动和输运,从而大大提高水流阻力与河床稳定性,减小泥石流等自然灾害的发生对水生态产生的影响。2017年4和9月,对小江流域的5条泥石流沟及小江干流开展了系统的河流地貌、水环境及底栖动物的调查。主要为:(a)摸清该区域河床结构发育程度不同的泥石流沟中底栖动物群落结构及其功能性状的组成及空间格局;(b)探究泥石流沟各类环境因子与河床结构之间的关系;(c)揭示底栖动物现存量及其功能性状与河床结构之间响应关系。通过对河流地貌的研究,我们提出了新的河流地貌参数—凹凸度对河床结构进行定量计算。通过对底栖动物群落结构、功能性状及水环境状况与河床结构的研究,探究了底栖动物的群落结构、功能性状和环境因子对河床结构诱导过程的响应。结果表明:(a)泥石流沟中底栖动物主要由具有风险躲避能力和快速恢复能力的个体组成:(b)影响底栖动物动物的环境因子(即平均粒径、流速、流量、水深、比降)与河床结构相关关系显著;(c)5条泥石流沟中底栖动物物种数、密度及生物量均与河床结构呈显著正相关关系;(d)底栖动物的10类功能性状中,只有3类(营养习性、附着能力和漂移性)与河床结构有显著的相关性。本研究发现,河床结构作为多种环境因子的复合作用对象,它直接或间接地影响着泥石流沟中底栖动物动物的群落结构和功能特征。当凹凸度值为0.075左右时,更适合不同种类的底栖动物生存,更有利于维持生态稳定。此外,我们初步探索了生境异质性的评价方式。研究结果可以应用于生态脆弱区的水生态保护与管理。如:通过在山区河流中加入一些大石块改变其河床结构,努力使其凹凸度保持在0.075左右以适宜更多种类水生生物的生存。