自Bekenstein等先驱提出黑洞的热熵概念以来,黑洞热性质相关方面的研究就引起了科学家们的极大关注。Hawking通过半经典量子场论的方法给出黑洞温度以及黑洞熵的具体表达式（Bekenstein-Hawking熵）,使得黑洞可以作为一种真实的热力学系统来进行研究。近年来,随着黑洞热力学研究的蓬勃发展,人们发现黑洞具有和普通热系统相似的类范德瓦尔斯相变、涨落与耗散等热行为。这些结果不仅论证了黑洞可以像普通热力学系统一样具有丰富的热力学行为,而且可以很好地展现黑洞作为强引力客体的独特性质。黑洞热力学是引力、量子力学与热力学相结合的理论,因此相关研究结果被人们期望是了解量子引力的有效窗口。虽然黑洞热力学的研究取得了丰厚的理论成果,但是我们对于黑洞熵等相关热力学性质的微观起源仍然不甚清楚。对于黑洞熵微观起源的研究,弦理论、圈量子理论、Fuzzball理论和Cardy公式等工作做了许多有益的尝试,探讨了黑洞熵的面积依赖行为,然而这些黑洞熵的研究对于我们来说还远远不够。由于黑洞内部的信息我们知之甚少,故而研究黑洞周围物质的热力学性质不失为一种良策。通过假设黑洞熵由黑洞周围的热辐射场产生,有砖墙模型,薄膜模型和用广义不确定性关系计算黑洞熵的工作,然而这些研究工作仍有许多不足之处。考虑到广义协变性原理,Padmanabhan发展出一套弯曲时空中统计力学的研究方法,用于研究弯曲时空中近视界物质的热力学性质。以此为基础,有研究工作给出了在高维黑洞背景中,延伸视界面（streched horizon）上的二维玻色与费米系统的热性质,但遗憾的是该工作只能局限于统计系统为二维的特殊情况。鉴于二维系统不能很好地反映高维黑洞的性质,对于弯曲时空中更高维度玻色与费米系统的研究是十分有必要的。因此,本文研究了球对称时空中,任意维玻色与费米系统在黑洞近视界极限下的热性质,解决了之前对于玻色与费米系统的相关研究局限于二维的困难。本文的主要工作分为以下几个部分:（1）我们从系统的配分函数出发,研究了Schwarzschild黑洞视界面附近的玻色气体壳层的Bose-Einstein凝聚（BEC）。我们发现,在近视界处黑洞引力的影响下,BEC的临界温度受到黑洞视界半径的影响;（2）作为一个特例,我们给出了黑洞视界面附近光子气体的熵,并将其与黑洞本身的Bekenstein-Hawking熵做了比较,发现此时光子气体的熵和黑洞熵具有较为相似的特点;（3）我们计算了Schwarzschild黑洞近视界极限下费米气体的费米能,发现在强引力的影响下,费米能不仅与黑洞视界半径成比例,并且与黑洞的Hawking温度成正比;（4）我们通过计算给出了Schwarzschild黑洞近视界极限下费米气体的熵,发现其熵具有面积依赖性;（5）最后,我们把在Schwarzschild时空中所得到的结果推广到了任意维度的球对称时空。在任意维球对称时空中,上面的结果依然成立。本文对玻色与费米系统在黑洞近视界极限下的相关研究揭示了黑洞与其周围物质在热力学与统计力学性质上的内在统一性。这进一步表明黑洞不仅是一个由广义相对论所给出的几何客体,还是弯曲时空统计力学的潜在研究对象。此外,我们所考虑的壳状玻色气体的BEC和壳状简并电子气将会为黑洞热力学的研究提供理论参考。