木质纤维素是地球上最丰富的碳水化合物,绿色植物通过光合作用每年合成的生物质相当于人类当前全年能耗的10倍。生物质能源具有资源丰富、可再生、少污染等明显优势,研究生物质能的开发与利用对经济社会的发展具有重要意义。本研究以海岛棉(G. barbadense)、陆地棉(G. hirsutum)、苎麻(Boehmeria nivea L。)、黄麻(Corchorus capsularis L)、红麻(Hibiscus cannabinus L)五种纤维作物为材料,比较了不同预处理方法下其生物质降解产糖的效率变化,优化了的预处理方法,对后续的酶解发酵转化成生物乙醇效果最好。提取及分析了预处理后这些材料的细胞壁成份和结构变化,研究其差异对生物质降解效率的影响,确定了影响降解转化效率的细胞壁结构关键性因子。采用多元线性回归(MLR)和逐步线性回归(SLR)两种方法,构建了反应降解效率与细胞壁组分含量和精细结构之间的关系的QSAR(定量构效关系)模型,为其他同类作物生物质的利用提供了参考。主要研究结果如下：(1)汽爆处理时高温及随时压力变化产生的效果,可除去大部分的半纤维素、部分木质素,相对提高了纤维素的含量,并降低了纤维素的聚合度,可以大幅度地提高后续的降解效率和糖醇转化率。(2)汽爆+0.25%H2S04二步法,是使棉秆得到最大降解效率的预处理方式,低浓度的硫酸就能发挥良好的作用效果；而去皮后的麻秆,汽爆+1.00% H2SO4/NaOH处理(二步法)是更为理想的预处理方式,麻秆需要较高浓度的酸碱辅助才能达到后续降解效果。(3)高浓度的碱(16.00%NaOH)处理对五种纤维植物都能得到较高的降解效率,但后续的糖醇转化效率较低。(4)确定了棉秆和去皮麻秆木质纤维素的降解效率和糖醇转化效率与其细胞壁结构关系密切,其纤维素结晶度、聚合度负影响降解效率,尤其聚合度具有更显著的负作用,是影响降解效率的细胞壁组分关键性结构因子。(5)在棉秆和去皮麻秆中,木质素S单体与半纤维素木糖(Xylose)含量与纤维素降解效果呈显著正相关。(6)海岛棉棉秆较之陆地棉具有更高的生物质能转化率和乙醇得率；而三种麻类植物中,黄麻秆是更具有优势的生物质利用材料。