描写夸克胶子之间相互作用的规范理论是量子色动力學(quantum chromodynamics,简称QCD)。QCD的非阿贝尔性质导致其耦合常数展现出渐进自由的特点。低能标时耦合常数变大,微扰展开方法失效。高能反应中产生的末态夸克(或胶子)转变为实验可观测强子的过程称为强子化,是一个典型的非微扰过程。由于非微扰QCD困难,目前只能通过各种唯象模型描写强子化,利用高能反应的丰富实验数据,加深对强子化规律的认识。夸克组合(或重组)模型是描述强子化的唯象模型之一。该模型在上世纪八十年代提出,并成功解释了早期e+e-,pp等反应(碰撞质心能量几十个GeV)中软强子产生的实验数据。近年来,在描写极端相对论能量重离子碰撞中的软强子产生中,夸克组合模型得到了较多的应用。极端相对论能量的重离子碰撞初期产生了一种全新的QCD物质,即夸克胶子等离子体(Quark-GluonPlasma,简称QGP)。QGP中夸克和胶子处于退禁闭的自由状态。重离子碰撞中产生的QGP具有较大的体积(大于103fm3)和相对较长的寿命≧ 10fm/c。QGP的强子化可用夸克组合机制描写。强子化时QGP中相空间邻近的一对夸克和反夸克形成一个介子,邻近的三个(反)夸克形成一个(反)重子。相对论重离子对撞机(Relativistic Heavy Ion Collider,简称 RHIC)上观测到的强子椭圆流(elliptic flow,简称v2)在中等横动量上的组份夸克数目标度性、重子产生相对于介子的明显增强等实验数据,明确表明了夸克组合机制是QGP强子化的有效机制。大强子对撞机(Large Hadron Collider,简称LHC)将碰撞能量提高到了 TeV量级,为强子化机制的研究提供了新的实验平台。一方面,LHC能量的重离子碰撞产生体积更大、寿命更长的QGP物质,这将提供更多的有关QGP强子化的实验数据。另一方面,LHC能量的pA和pp反应中产生的小部分子系统也呈现出新的特征。例如,最近LHC高多重数pA和pp反应中观测到奇异性增强、中小横动量上重子-介子比增强等现象,表明小部分子系统的强子化展现出了不同于传统碎裂机制的新特征。本论文应用夸克组合机制从新的角度分别研究了 LHC能量Pb-Pb大碰撞系统、p-Pb和pp小碰撞系统中的软强子产生性质。对于Pb-Pb大碰撞系统,研究了轻味强子产生的多重数动力学涨落和关联,并与ALICE实验组的实验数据做了比较。对p-Pb和pp小碰撞系统,结合轻味强子产生的产额和动量谱性质,着重研究了 p-Pb和pp碰撞中单粲强子的等速度夸克组合产生,并与ALICE和LHCb实验组的实验数据做了比较。论文的主要研究内容如下:(一)LHC上相对论重离子碰撞中介子和重子的多重数涨落和关联。基于夸克自由组合的统计方法,推导了两强子的多重数关联,例如:重子-重子、介子-介子、介子-重子关联,并且利用矩展开的方法考虑了强子化时夸克数涨落的效应。分析寻找强子产生的涨落和关联的动力学原因:当一个夸克强子化时,它既可以进入一个重子中也可以进入到一个介子中,这就导致了总重子和总介子多重数的涨落;同样地,它既可以进入一个具体的重子中(例如一个u夸克强子化时可以进入一个p中)也可以进入到另一个具体的重子中(例如一个△+),这样就导致了 p和△+多重数的涨落,同时也导致了两个重子多重数之间的反关联。另外,夸克和反夸克的涨落和关联也将传递给强子化之后形成的强子。计及衰变贡献之后,计算了Kπ、pπ和Kp对的动力学涨落可观测量vdyn,并且与质心能量(?)=2.76TeV Pb-Pb对心碰撞的实验数据以及 Heavy Ion Jet Interaction Generator(HUING)和 A Multi-Phase Transport model(AMPT)事例产生器的模拟做了比较。发现夸克组合可以重复vdyn的基本行为,并且强子重散射效应是不可忽略的。(二)(?)= 5.02TeV p-Pb和(?)= 7TeV pp碰撞中单粲强子的产生。如果在极高能量的p-Pb和pp碰撞中产生了类QGP,那么在QGP中运动的粲夸克就可能通过捕获与它一起运动的轻夸克或轻的反夸克形成粲强子来进行强子化。利用从轻味强子的实验数据中抽取出来的轻夸克的pT谱以及与微扰QCD计算一致的粲夸克的pT谱,采用等速度组合近似计算出了单粲介子D0,+,Ds+和重子Λc+,Εc0,Ωc0的横动量谱。D介子的横动量谱及其比值与ALICE的实验数据一致。重子-介子比Λc+/D0作为pT的函数展现出一个典型的“增加-峰值-减小”的行为,当横动量pT≥3GeV/c时,这个比值的形状与ALICE实验组中间快度区-0.96<y<0.04的初始数据以及LHCb实验组向前快度区1.5<y<4.0的数据是一致的。参数化了单粲重子的产生增强,并用来预言高多重数事例类中的Εc0、Ωc0的产额和横动量谱。