随着人类活动的增加，生境破坏日益加剧，生物多样性受到严重威胁，生物多样性保护已引起全世界的关注和重视。群落中物种共存和可持续性是生物多样性研究的一个核心和前沿问题，对进一步阐明生物多样性和生态系统稳定性维持机制，保护与合理利用生物多样性资源，以及对受损生态系统的恢复与重建均具有重要意义。越来越多的研究证实空间结构是影响物种共存和多样性维持的重要因素。植物的繁殖方式（克隆繁殖和种子繁殖）和邻体作用（邻近植物个体间的种内/种间作用）所产生的种群空间分布格局影响着种群的出生、死亡和种内/种间相互作用，而生境的异质性也影响着空间上个体之间的相互作用。为了研究这种空间结构（生境的异质性、植物繁殖方式和邻体间的相互作用）对物种共存和可持续性的影响，建立了具有空间结构的动力学模型:偶对近似模型（水平空间结构）和植被-水分动态耦合模型（垂直空间结构）。利用偶对近似模型，探讨了以下问题:(1)植物繁殖方式对种群动态的影响;(2)生境丧失和破碎化对种群动态的影响;(3)繁殖方式和邻体作用对物种共存的影响。通过植被-水分动态耦合模型，研究了植物群落中不同物种根系的垂直分布对乔木和草本共存的影响。主要研究结果如下:　　(1)在同质生境下，建立了具有不同繁殖方式的单种群偶对近似模型，分别模拟了具有相同繁殖率、死亡率和邻体作用的种子繁殖种群、克隆繁殖种群和兼有种子繁殖和克隆繁殖种群的动态变化，发现采用种子繁殖方式的植物种群密度最高，兼有种子繁殖和克隆繁殖种群的次之，克隆繁殖的最低。种子繁殖的植物因全局性扩散的特征，种群在空间上呈现随机格局;克隆繁殖的植物因局部性扩散的特征，种群在空间上呈现聚集分布格局。　　(2)在异质生境下，建立了具有空间异质性（生境丧失和破碎化）和不同繁殖方式的单种群偶对近似模型，分别模拟了具有相同出生率、死亡率和种内作用的种子繁殖种群和克隆繁殖种群在不同生境丧失和破碎化下的种群动态。发现生境丧失的增加会降低种群密度，但是生境丧失对以全局扩散为主（种子繁殖）的种群影响更大;而生境破碎化对以局部扩散为主（克隆繁殖）的种群影响更大，会增加该类种群灭绝的风险。　　(3)在同质生境下，对兼有种子繁殖和克隆繁殖的物种，建立了具有邻体种内/种间相互作用的两种群偶对近似模型。假设两个种群具有相同的总繁殖率、死亡率、邻体间种内/种间相互作用系数，模拟种子繁殖/总繁殖比例的变化对两个物种共存的影响，发现在平均场模型中双稳与共存的区域在偶对近似模型中会变成竞争排除区域，此时，最后稳定存在的物种与初始密度和初始格局无关;在双稳区域内模拟初始格局与密度对两物种动态的影响，发现初始格局和初始密度共同决定克隆繁殖的两个物种的竞争结果，而种子繁殖的两个物种的竞争结果主要由初始密度决定;平均场模型和偶对近似模型的分析发现:植物的繁殖方式会影响物种共存，但是植物间的邻体作用决定物种共存结果;由植物繁殖方式与邻体作用产生的空间结构并不促进物种共存，反而会降低物种共存。　　(4)对于水分限制区域的草本-乔木-水分系统，建立了草本-水分、乔木-水分和草本-乔木-水分动力学模型，分别模拟了不同降水条件下植物生物量与水量的动态。发现:具有不同根系分布的乔木与草本植物对降水变化的响应不同。对于根系主要分布于浅层土壤中的草本植物，随着降水的变化，草本植物生物量会在时间上周期性的波动;而对于根系能到达较深土壤的乔木，通过模拟可以确定植物存活的降水阈值，且随着降水的增加，植物从不能存活到可以稳定存在，且其生物量增加。对草本-乔木-水分动力学模型的分析和模拟，发现不同植物根系分布的差异是影响草本植物与乔木共存的重要因素。