在物理，化学，生物等各种复杂系统中，可以观察到各种时空动力学行为。这些行为的产生往往是个体相互耦合的结果，其中一种典型的模式是，个体通过外部环境而相互耦合。本论文主要研究大量混沌振子通过扩散作用的环境而相互耦合时，系统呈现的动力学行为，主要包括系统同步转变，以及螺旋波的形成，螺旋波和靶波的竞争等。具体而言，本论文的结构如下:　　在第一章中，主要介绍时空动力学行为研究的基本背景以及方法，并对本论文要研究的问题进行了阐述。　　第二章中，研究了通过非均匀环境耦合的R(o)ssler混沌振子同步动力学行为。在零维情况下，随着耦合强度和密度改变，系统将呈现一系列倍周期分岔;在一维情况下，即大量R(o)ssler混沌振子排成一条直线时，系统展示一种非传统的同步转变:在给定耦合强度下，随着密度改变，系统由原来定态转变成同步振荡，然而，在密度更大的情况下，系统却又是非同步的。给出了系统对耦合强度和密度空间下的同步相图。最后，简单的讨论了当系统不均匀时，频率同步以及波的形成。　　第三章中，主要研究了二维情况下，通过非均匀环境耦合的R(o)ssler混沌振子的波斑图形成，竞争和选择的问题。作者发现在通过扩散环境耦合混沌振子的系统中，螺旋波会自发的涌现，而且其动力学对密度有很大依赖性。当系统中再引入靶波后，作者发现，螺旋波和靶波发生竞争和选择，当密度比较大时，螺旋波占据整个系统，反之，靶波占优。这可以通过两种频率对密度的依赖来解释。在由随机初始条件产生的螺旋波多态时，局部密度的不均匀可能诱导无序到有序的转变。最后，作者利用FitzHugh-Nagumo模型对螺旋波和靶波竞争做了进一步的研究。　　第四章作者对本论文的总结和展望。