簸箕柳（Salix suchowensis）和三蕊柳（Salix triandra）是杨柳科小灌木,分别分布在中国的中部和北部地区,这两种灌木柳生长迅速,适应性好,平茬后再生能力强,是理想的生物质能源作物。灌木柳通常采用插穗繁殖,插穗质量是灌木柳人工林能否成功建立以及实现长期稳产的关键,因此本研究探讨了插穗尺寸与灌木柳生长和木材材性的关系,比较了不同性别的扦插苗在生长、虫害以及资源分配方面的差异。其次,本研究对灌木柳平茬后再生能力进行了评估,探讨了树桩尺寸与柳树再生能力的关系。同时进行了灌木柳的生长模型的拟合以及生物量预测模型筛选,为了解灌木柳生长规律以及产量预测提供理论参考。最后,对三蕊柳重要性状进行QTL定位和区间解析,为灌木柳生长和材性候选基因的筛选提供了依据。1、本研究使用了来自两个灌木柳全同胞家系（簸箕柳和三蕊柳）的453个子代的无性系,进行了完全随机区组设计的大田试验。扦插之前记录每个插穗的重量并对插穗编号,共种植约4000个插穗。在第一个生长季内,对灌木柳树的株高和地径进行了动态监测,在生长季节末记录灌木柳的生存状况,另外,对灌木柳侧枝、叶片等性状以及木材材性进行了测量。研究结果表明,当插穗重量增加,两种灌木柳的死亡率均会降低,株高、地径、侧枝数量以及地上部分鲜重、干重均会增加,然而,当插穗重量超过20 g时,插穗重量增加,插穗的死亡率并不会显著下降,同时株高、地径、侧枝数量以及地上部分鲜重和干重也不会显著增加。Pearson相关性分析发现在不同生长时期插穗重量均与灌木柳树生长状况呈显著正相关,生长早期表现尤其明显。然而,插穗重量对这两种灌木柳树干的基本密度和主要化学组成（即纤维素,半纤维素和木质素）均没有影响。2、通过对簸箕柳和三蕊柳两个群体的性别比、死亡率、生长性状、昆虫啃食程度以及化学防御物质含量进行了对比分析。结果显示簸箕柳群体在性别比和生存率方面存在雌性偏向,雌性个体存活率更高,而三蕊柳群体中没有差异。在这两个柳树群体中,雌性植株的生物量均高于雄性的,而且雌性植株叶片营养质量（氮含量）也高于雄性植株。不过,生长相对缓慢的雄性植株比雌性植株具有更高含量的化学防御物质（总酚）和较低的昆虫啃食率。此外,在两个柳树群体均发现柳树生物量与昆虫啃食率呈正相关,与防御物质含量呈负相关,这表明了昆虫啃食程度对柳树生长和防御资源分配会产生重大影响。这为理解雌雄异株植物的进化提供了重要的启示,同时,为短轮伐灌木柳林的插穗选择提供了参考。3、以两种灌木柳（簸箕柳和三蕊柳）为研究对象,测定其苗期15个时间点的茎段生长的动态变化,选择2种理论生长方程对株高和地径进行拟合,并根据拟合结果确定了合适的生长方程,研究发现Logistic模型是拟合簸箕柳株高、地径生长较为理想的模型,而Gompertz模型是拟合三蕊柳生长较为理想的模型。同时,以一年生灌木柳株高、地径、侧枝数量、侧枝长度、侧枝角度5个指标为输入参数,进行逐步线性回归分析,建立的两种柳树苗期生物量的最优预测模型,并利用预测模型对2种灌木柳的生物量进行预测,结果显示模型的通用性较好,从而为灌木柳生物量的快速测量提供理论依据。4、短轮伐灌木柳林砍伐后的再生能力受许多因素影响,其中,母本植株的种类和尺寸是砍伐后树桩存活或萌芽再生的重要限制因素。在本研究中,簸箕柳和三蕊柳树桩按直径分为三个等级,比较分析的不同种类和等级树桩的芽存活和再生特征（包括芽高、芽直径、芽数、叶片形态特征、叶片叶绿素含量以及地上部分干重）的差异。结果表明,两种灌木柳的树桩存活率并无差异,然而,三蕊柳的发芽再生能力要强于簸箕柳。树桩直径的增加导致两种灌木柳树桩产生的萌芽数增加,平均萌条高度和地径,叶片叶绿素含量以及萌条的生物量均会增加,然而,树桩直径对树桩存活并无影响。该项研究为短轮伐灌木柳林收获后的萌芽再生提供了重要信息。5、利用已建立的三蕊柳遗传图谱,对三蕊柳的24个表型性状（共64组数据）进行QTL定位,两种方法共同检测到542个QTL。其中472个与株高、地径和材积相关,15个与侧枝生长相关,18个与叶片特征性状相关,15个与生物量相关,20个与木材材性相关。在全部QTL位点的LOD值变化范围是3.01–10.76,所有QTL解释了10.1%–31.9%的表型变异。其中,通过对16个时间点的簸箕柳株高、地径和材积的动态QTL研究,检测到了9个QTL热点区域。对相关QTL进行区间解析,发现生长和材性相关的区间分别有298和483个基因,为进一步缩小灌木柳生长和材性候选基因的范围提供了新的线索。