生态系统的自组织和发展过程是生态学的重要基础理论问题。然而由于生态系统结构和功能的高度复杂性及较大的不确定性，使得这一问题不仅成为生态学界的难题，而且也困扰着无数物理学家和数学家。生态系统与非生物系统的本质区别在于其自组织性，因而生态系统的自组织能力评价就成为揭示这一过程的关键科学问题之一。　　 本项研究首先分析了自组织系统的特点，并将自组织能力定义为能量获取能力和负反馈强度的综合体现。对生态系统热力学特性的系统分析不仅综合了前人的假说，而且结合热力学和耗散结构理论定性地解释了生态系统的形成机制及演化方向。对能量获取能力和能量耗散能力的热力学参数在能量、热力学、以及生理生态学等方面的意义进行了严密的数学分析，提出用Rn/DR(净辐射/向下短波辐射)作为生态系统能量获取能力的量度，用TRN(热响应数)作为生态系统能量耗散能力的量度。　　 野外实验部分主要验证理论研究中的两个推论：1、在环境条件相同的情况下，发育程度越高的生态系统，Rn/DR越大，能量获取能力越强；2、在环境条件相同的情况下，发育程度越高的生态系统，TRN越大，能量耗散能力越强。也就是说，发育程度越高的生态系统其自组织能力也越强。热带季节雨林代表着西双版纳地区的顶极植被类型。从结构的复杂性来说，人工雨林是介于热带季节雨林与人工群落——橡胶林之间的森林群落，而两个不同年龄的飞机草群落代表着撂荒地上发育出来的以入侵植物占优势的先锋植物群落。研究结果表明，热带季节雨林在雾凉季观测期和干热季观测期的自组织能力远远高于所研究的其余几个群落，橡胶林和飞机草群落在干热季观测期的自组织能力最弱。雨季，飞机草群落的自组织能力增加很快，而橡胶林的自组织能力仍然处于5个群落的最低水平。热带季节雨林不仅能够最大限度地主动获取更多的能量，而且在调节小环境温度、稳定局域气候方面起到重要的作用。也就是说，当热带季节雨林转变为人工雨林、橡胶林或飞机草群落时，会对当地的小气候产生不同程度的影响。其中，转变为橡胶林后导致的温度升幅最大、日较差增加最多。转变为飞机草群落对雾凉季的日较差影响较大。同时，热带季节雨林转变为另外三个群落类型的时候，会引起地表反射率的增加，可能导致降水减少。根据这些研究结果推测，西双版纳地区的气候向干热型转变可能与橡胶林面积的扩大密切相关，并且将橡胶林改造成多层多种结构的复合植物群落能够在很大程度上减弱升温效应。对热带季节雨林2003-2006年自组织能力的观测结果再一次佐证了上述推论的正确性，即西双版纳地区植被的自组织能力在干热季<雾凉季<雨季；反射损失不仅与群落的叶面积指数有关，还受到林冠附近空气相对湿度的影响。长波损失是热带季节雨林能量损失的主要方面，特别是在干热季可超过总辐射的30％。林冠近旁空气的相对湿度对反射率及长波损失率都有很大的影响。植被结构层次越丰富、覆盖度越高、物种多样性越高，则TRN越大，可用能的耗散能力就越强。风和降雨对TRN的影响在干热季最大，并且风对TRNa(气温热响应数)的影响大于对TRNc(冠温热响应数)的影响。因此，在风速较大的地区要剔除风对冠面温度的冷却效应，在干旱地区观测TRN时要尽量避开雨天。2003-2006年中，2006年的自组织能力最弱，但是我们仍然需要更长期的观测才能更加准确地阐明影响系统自组织能力变化的内部原因，并且鉴别这种变化是否超出了森林生态系统自组织能力的正常波动范畴。