Para explorar las diferencias en los mecanismos de respuesta metabólica fisiológica de las plantas perennes de pastizales ante diferentes intensidades de estrés salino-alcalino, empleamos GC-MS para identificar el metaboloma de los rizomas perennes tolerantes a la sal. Se redujo el daño por estrés acumulando solutos osmóticos durante el estrés salino-alcalino, aunque los tipos de solutos acumulados variaron con el estrés y los gradientes de concentración. Los azúcares solubles aumentaron solo bajo estrés salino-alcalino leve. Bajo estrés salino y leve alcalino, los aminoácidos aumentaron. Bajo estrés salino-alcalino severo, los ácidos orgánicos aumentaron. La betaína aumentó como un osmolito típico bajo estrés salino-alcalino. El análisis metabólico identificó 20 metabolitos, incluidos 4 aminoácidos, 6 azúcares y 10 ácidos orgánicos. La mayoría de ellos aumentaron en respuesta al estrés. Bajo estrés salino leve, los metabolitos incluyeron glicina y prolina. Bajo estrés alcalino leve, consistieron principalmente en azúcares como isomaltosa y lactulosa, mientras que bajo estrés salino-alcalino severo, consistieron principalmente en ácidos orgánicos como ácido cítrico y ácido isocítrico. El análisis de vías mostró que se vieron afectadas seis vías. El metabolismo de glicina, serina y treonina se vio afectado bajo estrés salino leve. El metabolismo de alanina, aspartato y glutamato y el metabolismo de butanoato se vieron afectados bajo estrés alcalino leve, mientras que las vías de metabolismo energético, como el ciclo del TCA y el metabolismo de glicoxilato y dicarboxilato, se vieron afectadas bajo estrés salino-alcalino severo. Los resultados indican la importancia de la betaína en la resistencia al estrés y la significancia del ácido orgánico en el estrés salino severo, y también demuestran que el suministro de energía fue uno de los mecanismos clave en respuesta al estrés salino-alcalino severo.