由于土壤pH值可直接或间接影响植物的生长发育,或将成为影响引种牡丹适生范围的重要因素之一。因此,本研究采用盆栽的方法,以‘冰山藏玉’、‘金城女郎’和‘绉玫瑰’3个西北牡丹品种为试材,研究在土壤pH4.5~9.5处理下不同品种的形态特征、株高生长量、1年生枝枝长、枝粗生长量和叶面积大小等生长指标及叶片相对含水量、质膜透性、渗透调节物质(可溶性糖、可溶性蛋白)、SOD活性和光合特性等生理变化,旨在探索适合牡丹生长的土壤酸碱度范围,为其生产栽培提供理论指导以推动牡丹产业的发展,并通过隶属函数值法对3个品种的抗酸碱能力进行比较,筛选出优良抗性品种为其优良选育及抗性栽培提供科学指导。主要研究结论如下:1.不同土壤pH处理下3个品种的形态特征有所不同。与碱胁迫相比,酸胁迫下3个品种出现受害的时间较早且受害程度较严重,3个品种在pH6.5~8.5范围内生长状态良好,没有受害或受害不明显,表明3个品种对碱性土壤环境有一定的适应能力,不宜在酸性和强碱土壤环境中生长;3个品种中‘冰山藏玉’受胁迫程度最大,‘金城女郎’次之,‘绉玫瑰’受害程度最小,抗性最强。2.酸碱胁迫抑制了牡丹的生长,这种抑制作用很大程度体现在株高生长量、1年生枝枝长生长量和叶面积上。对照处生长指标为最大值,酸胁迫下3个品种的生长制约程度均大于碱胁迫,且胁迫程度越深抑制越明显;3个品种中‘绉玫瑰’各处理下的株高生长量、1年生枝枝长生长量和叶面积相对最大,‘金城女郎’次之,‘冰山藏玉’最小。3.本研究中酸碱胁迫下3个品种的质膜遭到不可逆的损害,质膜透性增加,且质膜透性与酸或碱胁迫程度呈正相关关系;胁迫下3个牡丹品种的叶片相对含水量下降幅度表现一致:pH4.5>pH5.5>pH9.5>pH8.5,对碱的耐受力强于酸胁迫。‘金城女郎’和‘绉玫瑰’在pH6.5~8.5范围内的叶片相对含水量无明显变化,质膜透性均处于较低水平;‘冰山藏玉’pH8.5微碱土壤环境下的叶片相对含水量显著下降,保水能力较弱,质膜透性含量显著上升,抗弱碱能力较低。4.本研究处理初期3个品种的可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD活性在酸碱胁迫后有所上升,且随着酸碱胁迫程度的加深而增加,但酸碱胁迫的持续使3个品种的抗性能力有所下降,可溶性糖、可溶性蛋白含量和SOD活性降低;其中‘冰山藏玉’和‘金城女郎’受强酸强碱胁迫较严重,SOD活性下降后没有再回升,而‘绉玫瑰’为调节自身的耐受能力出现了升-降-升-降的复杂变化趋势,抗性较强。5.pH6.5~8.5处理范围内3个牡丹品种的Pn随处理时间的延长有所上升,pH4.5、5.5、9.5处理下随时间延长而下降,与Gs、Tr、WUE呈正相关关系;‘冰山藏玉’胁迫下Pn下降的同时Gs下降、Ci上升,表明非气孔因素是其Pn下降的主要原因,‘金城女郎’和‘绉玫瑰’酸胁迫的Pn下降是由非气孔因素导致,而碱胁迫Pn、Gs下降的同时,Ci先下降后上升,说明Pn下降由气孔因素逐渐转变为非气孔因素占主导地位。6.本研究3个品种的净光合速率日变化均呈“双峰型”曲线,出现了明显的“午休”现象,除‘金城女郎’pH9.5处理和‘绉玫瑰’pH6.5、pH8.5处理下发生了气孔限制外,3个品种其他处理的Pn下降均由非气孔因素占主导作用,即Gs、Ls降低,Ci升高。3个品种各处理下的AQY、CE均呈现与Pn一致的“双峰型”曲线。7.由3个品种在不同土壤pH处理下的光合-光响应曲线可知,3个品种的LSP、Amax、AQY均随胁迫程度的加深而降低,LCP、Rd随胁迫程度的加深而上升,降低了对弱光的利用能力,同时引起了暗呼吸速率的增强;比较3个品种:‘绉玫瑰’的Amax范围为7.361~11.21μmol·m-2·s-1,且对光的适应范围最宽,‘金城女郎’次之,Amax范围为6.716~10.509μmol·m-2·s-1,‘冰山藏玉’Amax为5.189~9.076μmol·m-2·s-1’,对光的适应范围最窄,抗性最弱。8.试验中各胁迫下3个品种chla、chlb和car的含量都有所下降,且降幅均随胁迫程度的加深而增大,chl含量的下降与Pn的降低呈正相关,说明胁迫下叶绿素含量的下降是其Pn降低的一个重要原因;3个品种的chla/b、car/chl随胁迫程度的加深而上升,以降低光合机构遭受光氧化破坏的风险,起到一定保护作用。9.通过对3个牡丹品种在不同土壤pH下的生长量、质膜透性、渗透调节系统、光合特性等24个指标的隶属度进行综合评价,3个牡丹品种的抗酸碱能力从大到小依次为‘绉玫瑰’>‘金城女郎’>‘冰山藏玉’。综上所述,3个品种在土壤pH6.5~7.5范围内的生长、生理指标综合表现最佳,其次是pH8.5弱碱土壤环境下生长良好,pH4.5、5.5酸性土壤环境已严重影响到了牡丹的观赏价值及生长状况,其对酸性土壤的适应能力较弱,强碱土壤环境也对牡丹造成了较大伤害,因此牡丹适宜生长在中至弱碱性土壤环境中,不适宜在酸性土壤上生长。