大质量恒星对宇宙的演化有深远的影响，但是关于它们如何形成我们仍然知之甚少。但是观测研究表明在大质量恒星形成的过程中会伴随有大质量的分子外向流(outflows)或内流(inflows)，以及成协的超致密HⅡ区(HCHⅡ)，极致密HⅡ区(UCHⅡ)和HⅡ区。另外，近二十年的观测研究发现了一种新型的致密分子云-红外暗云。它被认为是大质量恒星和星团的出生地，是研究大质量恒星形成早期演化的一种理想天体。因此可以通过射电、亚毫米/毫米和红外等波段探测致密分子云，研究大质量恒星形成区内的物理化学性质和动力学特征。本论文主要包含两个部分，一是利用单天线KOSMA毫米/亚毫米望远镜的观测数据探测大质量恒星形成区IRAS22475+5939源的物理性质，另一部分是对红外暗云进行多波段的观测研究，该部分包括对南北天区大样本源的统计研究和对单个源IRDCG31.23+0.05的动力学研究。　　尽管前人对大质量恒星形成区IRAS22475+5939做过大量的分子谱线的观测，但是COJ=2-1，13CO J=2-1，13 COJ=3-2的成图观测却是第一次，而且我们通过这三条分子谱线的成图发现了该大质量恒星形成区的新特征。13COJ=3-2对13CO J=2-1的积分强度比图展现了分子云内部的温度分布，含有三个温度峰。这三个温度峰不是分布在IRAS22475+5939源和HⅡ区中心处，而是在HⅡ区的边缘区域。另外，CO分子谱线的积分强度图与Spitzer IRAC8μm辐射的叠图表明它们成协良好，在IRAS22475+5939源处有很强的芳香烃(PAHs)分子辐射。而且IRAS LRS在7-23μm和PHT-s在2-12μm的发射谱数据也在PAH主波段探测到了多个辐射谱峰，表明大质量恒星形成区IRAS22475+5939含有丰富的芳香烃分子。而能谱拟合模型表明IRAS22475+5939源是一个ClassⅠ年轻星，有效温度为～9995.8K，质量约为15.34M☉，光度为～1.54×104 L☉和年龄约为～1.54×104yr。能谱拟合还表明星周盘的辐射在1-10μm占主导，而包层辐射主要负责λ＞10μm波段。我们也进一步的确认了双极外向流的存在，以及HⅡ区可能是它的驱动源。　　利用MALT90的四条分子谱线N2H+(1-0)，HNC(1-0)，HCO+(1-0)和HCN(1-0)巡天数据，结合GLIMPSE和MIPSGAL的中红外巡天数据，我们对南天区的14个红外暗云做了多波段的研究。研究表明这14个红外暗云处在不同的演化阶段，从无星(starless)状态到与HⅡ区成协。其中三个红外暗云第一次被探测到具有大尺度的内流运动。而且在每一个红外暗云中的积分强度比值IHCO+/HCN，IN2H+/HCN和IHNC/HCN约为1.5。这个比值与前人在其他的大质量恒星区中测得的结果有很大的差异，这说明积分强度比值受环境的影响，红外暗云与其他的大质量恒星形成区有差异。另外，在这14个红外暗云区域的HNC，HCO+和HCN积分强度平均值之间展现了紧密的线性相关性，表明这三种分子在它们的化学演化中有紧密的联系。除此之外，谱线的计算结果表明在红外暗云中的激发温度小于25K，四种分子的化学丰度在10-11-10-9之间，平均丰度比NHNC/NHCN=1.47±0.50，NHNC/NHOO+=1.74±0.22, NHON/NHOO+=1.21±0.41。　　利用PMO13.7m射电望远镜，我们对北天区的12个红外暗云进行了13CO(1-0)和C18O(1-0)的成图观测，并结合1.1mm的BGPS连续谱巡天数据以及GLIMPSE公开释放的数据，系统的研究了位于北天区的红外暗云的物理化学性质和动力学特征。在每一个红外暗云中，分子谱线发射，1.1mm连续谱辐射和中红外8μm辐射具有相似的分子云形态而且相互之间成协良好。12个红外暗云中有10个红外暗云是呈纤维状的并且有子结构。从分子谱线的积分强度图，我们总共确认了41个红外暗云分子云核。统计研究表明，在北天区的红外暗云核中典型的激发温度在8到10K之间，典型的I13CO/IC18O积分强度比为3-6，典型的柱密度为(1-6)×1022 cm-2。而且大约有57.5％的红外暗云核是处于引力束缚状态的，并且这些云核更加致密和温暖。所有云核的质量分布函数和处于引力束缚下的云核的质量分布函数几乎相同，这似乎表明红外暗云核的演化不会影响云核的质量分布谱，从而可以用来研究初始质量函数。另外，我们还探测到三个红外暗云核G24.00-3，G31.38-1和G34.43-4内部具有大尺度的内流运动，而且红外暗云核G34.43-4可能有两个不同的外向流，其中其中一个是高准直的。　　我们对IRDC G31.23+0.05进行了多波段的观测研究。CO数据与红外波段的消光特征对比表明IRDC G31.23+0.05实际上包含分布在视线方向上的四个红外暗云团块，分别具有系统速度108.29(Clump A)，103.62(Clump B)，101.97(ClumpC)和75.60(Clump D)km s-1。Clump A包含一个致密核core A。core A与一个年轻UCHⅡ区和一个高光度IRAS源成协，并且被探测到有外向流和脉泽源。这表明在该核中可能有大质量星正在形成。而形态和谱线分析结果表明Clump A很可能与Clump B正在相互作用，同时Clump B与Clump C也有可能正在相互碰撞。这可能是在红外暗云中发现的首例云云碰撞候选者。另外，我们还讨论了core A中大质量恒星形成的触发机制，自引力塌缩和云云碰撞都有可能触发core A中大质量恒星形成。