皂荚是我国新兴发展的特色经济林树种,近年来得到快速的发展。但随着全球气候变化加剧,频繁发生的气象灾害给山西皂荚产业的发展带来了诸多不利的影响。本研究聚焦冬季冻害、早晚霜危害等严重影响皂荚生长的气象灾害,提取其中主要的低温环境胁迫因素,采用连续测定与控制试验的方法,通过研究15个皂荚无性系叶片和11个皂荚无性系枝条在低温胁迫下生理活动规律,以及不同砧木类型对皂荚嫁接苗抗寒性的影响,明确了不同皂荚无性系响应低温胁迫的差异以及低温胁迫发生的临界阈值,为皂荚抗寒性良种选育和栽培推广提供理论依据和数据支撑。主要试验结果如下:（1）通过对15个皂荚无性系嫩叶在2℃、-1℃、-4℃、-7℃、-10℃时耐寒性指标的测定可知,当温度在2至-4℃,15个皂荚无性系叶片快速叶绿素荧光参数、稳态荧光参数、反射光谱参数、相对叶绿素含量较对照无明显差异,相对电导率变化不明显,说明15个皂荚无性系均可以忍受-4℃的低温;而当温度降至-7℃时,除Z10外各皂荚无性系叶片光系统Ⅱ（PSⅡ）与光系统Ⅰ（PSⅠ）间的电子传递效率、最大光化学效率、荧光衰减速率、光化学反射指数、相对电导率较对照均有显著差异,表明-7℃低温时多数皂荚无性系叶片光合特性和细胞膜受到破坏。根据因子分析和聚类分析可以得出,15个皂荚无性系叶片在2℃至-4℃,Z3、Z4、Z5无性系耐低温胁迫综合表现较好;在-7℃和-10℃,Z8、Z10、Z11无性系耐低温胁迫综合表现较好;综合看,Z4在所有低温胁迫处理中均表现较好。低温胁迫对皂荚叶片的破坏机制是:低温导致PSⅡ反应中心对光能吸收和捕获的能力降低,抑制PSII与PSI间的电子传递,造成能量堆积,过多的能量以热能的形式耗散,导致非光化学淬灭和荧光衰减速率降低,皂荚叶片的光保护能力和碳同化能力降低,最终影响光合作用的正常进行;此外,低温胁迫导致皂荚叶片光合色素含量降低,进一步影响光合能力;低温胁迫还诱导丙二醛（MDA）含量增加,使细胞膜透性发生改变。（2）通过对不同砧木（皂荚和山皂荚）嫁接苗嫩叶在2℃、-1℃、-4℃、-7℃、-10℃时耐寒性指标的测定可知,山皂荚嫁接苗的抗寒能力优于皂荚嫁接苗。与皂荚嫁接苗相比,山皂荚嫁接苗的PSII及其上下游电子传递链能抵御-4℃的低温胁迫,自由基清除系统能抵御-7℃的低温胁迫,并且低温胁迫下叶绿素与花青素和类胡萝卜素的比值能维持在较高水平。山皂荚嫁接苗抗寒能力的增强主要源于清除自由基的PSII非光化学淬灭、SOD和GSH能在低温胁迫更有效的运转。（3）通过对11个皂荚无性系越冬枝条在5℃、0℃、-5℃、-10℃、-15℃、-20℃、-25℃下进行低温胁迫处理及耐寒性指标测定,可以得出:11个皂荚无性系枝条的抗寒性由强到弱依次为P3＞P4＞P11＞P1＞P5＞P8＞P7＞P9＞P2＞P6＞P10。对不同无性系枝条抗寒性差异原因分析可以看出,皮层百分比、木质部与韧皮部的比值、MDA、超氧化物歧化酶（SOD）、绿度归一化指数（NDVI）、花青素指数2（ARI2）等含量的多少决定皂荚无性系枝条抗寒性的强弱,其中MDA的含量起关键性作用。