元素防御假说认为重金属对病原菌具有一定的生物学毒性,当其被植物吸收并富集到体内后可以增强植物的抗病性。由于不同性别植株对重金属胁迫的耐受响应有一定差异性,因此在综合元素防御假说和雌雄植株对重金属胁迫的耐受性差异的基础上,本研究提出重金属在林木体内的富集可以增强林木的抗病性,且对不同性别植株抗病性的影响具有差异性这一假说。为了验证这一假说,本研究以雌雄美洲黑杨（Populus deltoides）为研究对象,在土培条件下探究雌雄美洲黑杨在Cd胁迫下的抗病性差异及其原因,旨在为在重金属污染地开展植物修复的林木性别的选择提供科学依据。研究结果如下:（1）美洲黑杨在木本植物中对重金属有较高的耐受性和富集性。从生长情况和一些生理指标方面进行观察,发现美洲黑杨对镉具有很高的耐受性,并且它也可以富集较高浓度的镉。同时,美洲黑杨具有较广的适应性及较高的生长量。（2）美洲黑杨在50mg/kg镉处理下,抗病性良好,叶片并未出现任何病斑,人工接种小孢拟盘多毛菌后,受到镉处理的美洲黑杨病情指数显著低于未受镉处理的美洲黑杨。同时,植物生长良好,苗高、地径未出现显著变化。美洲黑杨叶片内叶绿素含量、营养物质（还原糖、总糖、可溶性蛋白）未出现显著变化。抗性指标如多酚、单宁、黄酮、丙二醛等未出现显著变化,表明美洲黑杨抗性增加来源于镉元素,而不是抗性物质的变化。在木本植物上证明了元素防御假说的有效性。（3）本试验中,不同性别杨树理化性质具有差异,对照处理中杨树雄株生长指标高于杨树雌株,镉处理中杨树雄株对镉元素的吸收显著高于杨树雌株。总体来看美洲黑杨雄株对镉的耐受性和富集性比雌株更高。同时,研究发现杨树病情指数与杨树性别有相关性,雄性杨树更加抗病。在营造杨树人工林时,可以通过区分杨树性别来获得更整齐的林相,对于不同镉污染的立地条件下,应根据实际情况选择合适性别的杨树植株进行造林和生态修复。