恒星形成过程是星系成长和演化历程中的核心过程。本论文主要研究星系中的恒星形成相关的三个主要问题:一是其产物,如金属元素和恒星质量,是如何与恒星活动相关的;二是其原料,如分子气体的性质,是如何被星系活动影响,又是如何影响其恒星活动的;三是星系中心的活动星系核如何影响其附近的恒星形成。宇宙早期形成的高红移星系,金属丰度低,但是观测和研究高红移星系困难。低红移宇宙中的贫金属星系很多特性和高红移星系相似,可以认为是宇宙早期高红移星系的对应体,可以用来研究宇宙早期星系的恒星形成活动、恒星质量累积与金属元素增丰过程之间的关系。利用LAMOST光谱巡天数据和eBOSS光谱巡天数据,论文的第2章,我们开展了近邻宇宙和中等红移贫金属星系搜寻和研究。利用[OⅢ]λ4363谱线,我们构建了 48个z～0和35个z～0.8的贫金属星系样本,新发现了十多个极端贫金属星系。利用上述样本,我们研究了星系质量、金属丰度和恒星形成率关系,得到如下结论:1)近邻宇宙中的贫金属星系质量-金属丰度关系(MZR),和前人研究工作中的结果一致;2)中等红移贫金属星系的MZR明显低于低红移贫金属星系和中等红移正常星系的MZR,表明贫金属星系的MZR随红移演化;3)质量相同时,中等红移贫金属星系的恒星形成率远大于近邻宇宙贫金属星系和中等红移正常星系,中等红移处贫金属星系的主序关系的斜率远大于正常星系的主序关系斜率,说明这些星系中的恒星形成活动非常剧烈,质量正在迅速的增长;4)如果考虑星系的恒星形成率(SFR),质量-金属丰度-SFR关系(FMR)的弥散会减小,说明贫金属星系的MZR对SFR有一定的依赖。中等红移贫金属星系的金属丰度明显低于近邻宇宙星系的FMR,说明FMR随着红移有演化的趋势,这与高红移宇宙星际空间中的金属元素更低一致。星系内部金属丰度分布、质量面密度与星系整体特性和环境关系,是近年来星系研究的一个热点。论文第3章,利用MaNGA巡天项目观测得到的星系积分视场光谱数据,我们选取恒星形成星系样本,研究了星系局部的金属元素累积与星系物理参数之间的关系。研究发现星系局部金属丰度(Z)随着质量面密度(∑*)的增加而增加;但是在固定质量面密度时,星系局部的金属丰度也会随着星系整体质量(M*)的增加而增大。这个结果说明局部空间的金属丰度同时依赖于星系质量面密度和星系的整体质量,而且在小质量星系中更明显。利用1122个恒星形成星系约750000个spaxel光谱,我们构建了一个新的M*-∑*-Z关系,加入M*,可以将∑*-Z关系的弥散减小近30%,说明该关系比之前的M*-Z和∑*-Z关系更为普遍和基础。进一步研究发现,M*-∑*-Z关系不依赖于不同的金属丰度计算方法,对星族年龄(Dn 4000)有微弱的依赖。此外,以上关系对SFR的依赖,在不同的金属丰度计算方法时会表现出不同的趋势。在星系核心区域,恒星形成活动也受到气体的性质和活动星系核的活动的影响。在章节4中,我们还选取了一个近邻旋涡星系NGC 1365,并基于高分辨率的ALMA(亚)毫米阵列望远镜和VLT/MUSE的IFU设备的观测数据,来研究星系核区的恒星形成与分子气体供应及动力学的关系。我们发现在分辨率为180 pc时的主序关系和K-S关系都表现出很大的斜率,说明此区域正在经历剧烈的类星暴活动。我们发现K-S关系在低分子气体面密度时展现出折断的迹象,其有可能由分子气体的迅速消耗或者恒星形成区与分子云团位置的不同步导致的。在核区的分子盘上,发现了蕴含着大质量星团的区域,其中的恒星活动非常剧烈,可能由致密气体中分子云团的碰撞而激发。西南方向的尘埃带上的恒星形成效率远远低于东北方向的尘埃带,可以由外流对恒星形成的负反馈图景来解释,因为中心活动星系核和星暴活动的外流可以加热分子气体云团,甚至是致密的分子云团,使其无法冷却而形成恒星。最后,我们在分子气体和电离气体的速度残差图中发现明显的非圆周运动的成分,其投影速度达到100 km/s。这些运动特征或许说明活动星系核和星暴活动的外流可以驱除旋转盘表面上的低密度的分子气体和电离气体。