水曲柳是我国东北林区重要珍贵硬阔叶树种。低温危害对水曲柳造林的成活率、保存率都有重要影响。因此,掌握水曲柳寒害规律,揭示其在低温胁迫下受害和抗寒性改变的机制,并在此基础上提出有效的防治技术措施,对培育和保护水曲柳人工林具有重要意义。本文以盆栽水曲柳幼苗为材料,比较了人工低温或秋季自然降温条件下5种不同的外源物质对于水曲柳幼苗叶片防御系统的影响,测定了相对电导率、可溶性蛋白和可溶性糖含量、SOD和POD活性、光合速率等生理指标,研究了外源物质在水曲柳低温逆境中的生理效应,旨在获得一个提高水曲柳抗寒性的抗寒剂配方。研究结果如下：芸苔素浓度为1.0μmol·L-1和2.0μmol·L-1均能有效缓解电解质外渗量发生改变,增加可溶性蛋白质和增强保护酶活性,但2.0μmol·L-1处理不利于叶片低温下可溶性糖的积累。低浓度的0.7μmol·L-1的处理对于各生理指标基本无显著性影响。自然降温下,1.0μmol·L-1处理维持电导率不上升效果好于其它两种浓度处理。综合比较,1.0μmol·L-1浓度效果较好。复硝酚钠处理在常温下可提高水曲柳幼苗叶片胞内可溶物含量,对于人工低温胁迫下质膜透性的稳定及保护酶系没有明显效果,自然降温过程中对于电导率也无影响,对于水曲柳幼苗不表现出抗寒效果。脱落酸处理浓度为10mg·L-1时抗寒效果最好,能有效缓解电解质外渗量发生改变,增强保护酶活性和提高渗透调节物质含量。30mg·L-1和60mg·L-1脱落酸在人工低温下的电导率、可溶性蛋白含量和POD酶活性方面表现出一定程度的副作用。自然降温时,10mg·L-1脱落酸处理对于维持膜透性的稳定效果也比较好。综合比较,10mg·L-1浓度效果较好。亚精胺处理浓度为1mmol·L-1抗寒效果较好,可缓解0℃幼苗叶片电导率下降,提高渗透调节物质含量,增强SOD活性。5mmol·L-1浓度处理在可溶性蛋白和可溶性糖方面不如1mmol·L-1效果显著。而低浓度的0.5mmol·L-1处理对于生理指标的变化无明显影响。综合比较,1mmol·L-1浓度效果较好。浓度为50mg·L-1的赤霉素处理对于水曲柳抗寒性有帮助,可一定程度延缓0℃低温胁迫下的叶片电导率下降,提高渗透调节物质,一定程度增强保护酶SOD和POD活性。100mg·L-1、150mg·L-1处理表现出一定的抑制作用,效果不理想。综合比较,50mg·L-1浓度效果较好。在以上实验结果的基础上,配制了5种抗寒剂组合,在秋季自然降温过程中,通过光合指标和膜透性变化,确定了提高水曲柳抗寒性的抗寒剂配方,即10mg·L-1脱落酸,0μmol·L-1芸苔素,1mmol·L-1亚精胺,50mg·L-1赤霉素。