本文针对复杂的生态系统，将生态系统中基本单元“生态位”抽象出来，利用模糊数学理论建立生态系统中生态位及相关概念的数学模型，初步构建复杂生态系统的数学量化理论。利用所建立的模糊生态位模型，解释生态位分离度及物种竞争的关系，研究不同种群间的竞争与协同进化，对竞争系统中出现的动力学行为进行了讨论。并且研究了生态系统进化的动态特性，进一步探讨这些特性与进化的相互关系。 基于对生态位的讨论，利用生态位的“态”、“势”理论，建立生态系统广义的模糊数学模型。并且针对一类复杂的非线性系统，将生物的自适应性融入模糊控制系统的设计中，以生态位的大小为模糊控制规则的后件，建立模糊推理系统，给出基于生态位技术的模糊T-S模型。 分析了动态生物系统的自修复、自补充及自组织特性，讨论生物系统健康因素，利用能够描述更高层次不确定性的Type-2型模糊集和模糊理论，建立了生物系统健康指标的量化模型，定量地对生物系统的健康度做出综合评定，为构建健康的生物环境提供量化依据。