森林是一个异质等级系统，在个体、种群和群落等不同的结构层次上植物的生长过程存在着差异性及关联性。目前对森林生态景观的研究主要从数理统计学、植物生理学、传统的生物学和物理学等方面入手，着重对植物个体模型、种群生长模型和群落生长模型等进行研究。这些模型主要关注单一时空粒度上植物的生长过程，没有考虑层次之间的关联和映射，也没有涉及粒度之间的信息推绎与转换，而不同粒度之间植物生态特征和生长过程的转换是一项具有一定难度又很有意义的工作。　　 本文对森林景观中环境因素对植物的影响进行了研究，从环境因子出发，结合多粒度、多层次的表示方法，采用粒度维、环境维和层次维的多维度知识体系结构表示森林景观的动态生长，其中粒度维的表示及建立是一项复杂的工作。为此，本文在对植物生长的差异性及关联性开展研究的基础上，分析了细粒度、中粒度和粗粒度三种空间粒度下植物的生长过程和特征，采用统一的知识表达框架对细粒度植物个体生长模型、中粒度种群生长模型和粗粒度群落生长模型进行关联，建立了粒度之间植物生长模型的关联关系。同时，本文建立了面向森林生态景观仿真的知识系统，提供有关森林群落中植物生长的知识查询、维护和生态仿真功能。因此，本文的主要研究内容包括：　　 (1)从多粒度、多层次和环境影响的角度出发，对森林景观中植物单株模型、植物种内竞争和种间互利模型、森林动态林窗模型进行知识建模，建立包括粒度维、层次维和环境维的面向森林生态景观仿真的多维度知识体系，并采用表达框架对粒度维上不同粒度的知识进行分层表示，支持不同粒度规模下知识模型之间的映射及关联，较好地解决了植物学相关领域的知识共享和重用问题。　　 (2)为了建立统一的框架或模型表示植物领域相关知识，减少概念或术语上的歧义，保持语义的一致性和知识的共享，本文在研究植物生长的相关生物学特征和环境因素的基础上，采用本体表示法对相关知识进行表示并对其知识建模。　　 (3)根据不同结构层次上植物生长过程表现出的差异性和关联性，本文从细粒度、中粒度和粗粒度不同研究规模出发，分别建立对应的生态计算模型表示单株、种群和群落的生长，克服了目前国内外在不同粒度下采用单一生态计算模型的不足。　　 (4)本文通过建立森林群落知识库，设计并实现了面向森林生态景观的生长知识系统，提供对知识库中相关知识的查询和维护，并从森林群落生长仿真角度出发，对系统框架进行了设计，合理划分并实现了系统各个模块的功能，可对植物的生长进行预测和可视化仿真。