星系的形成和演化是天文学研究的重点之一，它们对我们研究宇宙的大尺度结构和演化起着重要的作用。在星系形成和演化模型中，冷暗物质(ColdDarkMatter，CDM)宇宙星系形成模型越来越广泛的被大家接受，越来越多的人在运用。人们对星系结构和星系形成的研究取得了巨大的进步。但是，仍有许多重要的没有解决的问题存在，比如星系形成的角动量问题。也正是这些问题的存在使得星系形成的研究成为天文学研究的热点。特别是，低面亮度星系(尤其是红低面亮度星系)的存在，对星系的形成理论提出了极大地挑战。因此对它们的研究有利于我们理解星系，乃至整个宇宙的形成和演化。本论文主要研究了低面亮度星系的特征，包括大样本低红移处的低面亮度星系，并与高面亮度星系进行比较。还扩展研究中等红移处低面亮度星系的特征和演化。　　这是我们的一系列研究工作，在第一部分工作中，我们从SDSS-DR4中选取低面亮度星系研究其统计特征，并利用颜色图等关系对样本的星族特征进行了研究。我们发现低面亮度星系的尺度与距离、尺度与光度、光度与距离之间存在非常强的相关。而星系的颜色和面亮度及颜色和尺度之间并没有相关性。低面亮度星系的颜色从蓝到红跨越了很大的范围，大部分的低面亮度星系是混合星族的星系。我们利用体积限样本对总样本的完备性进行了详细的讨论，得到的结果和总样本一致。我们还将低面亮度星系的特征与高面亮度星系做了比较，发现在相同光度或距离的情况下，低面亮度星系的尺度更大。　　在第二部分工作中，我们利用上面的体积限样本和MPA/JHU的数据对低面亮度星系的一些特征进行了研究，并与高面亮度星系的特征做了详细的比较。这一样本中的低面亮度星系和高面亮度星系的质量分布非常相似。这可以使得我们在比较低和高面亮度星系的特征时，进一步减小质量的影响。与高面亮度星系相比，低面亮度星系金属丰度相对较低，恒星形成率较低，比恒星形成率较低，质光比较高，气体成分较高。而且随着面亮度的降低，星系的气体成分升高，而星系的恒星形成率和比恒星形成率降低。此外低面亮度星系的消光较小，表明它们含有较少的尘埃成分。这些结果可能说明低面亮度星系和高面亮度星系有着不同的恒星形成历史，高面亮度星系的恒星形成更活跃。　　在第三部分工作中，我们将上面的样本扩大到了SDSS-DR7，利用这个大样本的低面亮度星系，我们研究了红和蓝低面亮度星系的特征和恒星形成历史以及它们之间的不同。我们发现相对蓝低面亮度星系而言，红低面亮度星系的年龄相对较老，金属丰度较高，质量较高，质量面密度较高。Dn(4000)和Hδ的关系分布图显示红和蓝低面亮度星系的恒星形成历史不同：在过去的1-2Gyr，蓝低面亮度星系更趋向于偶发性的恒星形成历史，而红低面亮度星系更趋于连续性的恒形成历史。利用质量限定子样本和红波段(R波段)面亮度限定子样本，我们对总样本的结果进行了讨论，得到的结果和总样本的结果一致。最后我们详细讨论了孔径效应和STARLIGHT星族模型的不确定性对研究结果的影响。　　我们小组还对这一大样本低面亮度星系的金属丰度和多波段SED进行了详细的研究。一本论文没有做详细的陈述。　　另外，我们对低面亮度星系的研究还扩大到了中等红移处。我们首次利用Hubble极度深场观测数据来寻找和研究中等红移处(0.2-0.8)的低面亮度星系。利用GALFIT图像处理软件，我们一共得到了29个低面亮度星系，准备研究低面亮度星系的数密度演化。然而考虑到利用B波段中心面亮度选取低面亮度星系会受到恒星形成的影响，因而我们正在利用r波段中心面亮度选取低面亮度星系。在中等红移处，r波段被红移(红移0.2-0.8)到J和Ks波段，目前我们正在处理相关的观测数据(CANDELS)。同时我们申请了ESO/VLTVIMOS2012年的光谱观测时间，并将会从GEMS和GOODS场中选取高面亮度星系，作为低面亮度星系的比较样本。这项工作的目的是(1)在中等红移处(0.2-0.8)寻找低和高面亮度星系来研究它们的数密度特征和演化；(2)中等红移处低面亮度星系的其他特征和演化，如金属丰度，恒星形成率，形态；(3)通过上面的研究来研究中等红移处低面亮度星系对重子物质质量的贡献，从而估计红移巡天中，重子物质的丢失。相关工作正在进行当中。