Los derrames de diésel y la contaminación por nuclidos causan problemas en los ecosistemas globales y en la salud humana. La remediación de suelos contaminados utilizando plantas leñosas ha recibido una atención considerable. Las diferencias en las especies de plantas y en el sexo pueden llevar a diferencias en la tolerancia a varios estresores. Nuestro objetivo fue investigar la respuesta de plántulas masculinas y femeninas a la contaminación por diésel y estrés por Sr, y comparar las características de enriquecimiento de Sr en los árboles. Las plántulas masculinas y femeninas fueron tratadas con combustible diésel y 0, 10 (bajo) y 100 (alto) mg Kg de Sr. Los resultados mostraron que las plántulas tenían buenas características de enriquecimiento y tolerancia. Las plántulas masculinas tenían una tolerancia más robusta y capacidad para remediar suelos contaminados que las femeninas. Los mecanismos de defensa de ambas plántulas femeninas en respuesta al estrés fueron similares, mientras que los machos mostraron diferentes estrategias de defensa. Los árboles machos tenían una mayor capacidad de enriquecimiento de Sr, enzimas antioxidantes, actividad enzimática del suelo y contenido de materia soluble, lo que indica que los machos tenían una mayor capacidad de tolerancia que las hembras. Bajo estrés por diésel solo, la tasa fotosintética reducida de las plántulas masculinas fue principalmente limitada por factores estomáticos, y su sistema fotosintético fue más tolerante al diésel. Las actividades de POD y APX, así como las actividades de fosfatasa alcalina y ureasa en el suelo, fueron significativamente más altas en las plántulas que en las hembras, lo que indica que las plántulas eran más resistentes a la contaminación por diésel. A bajas concentraciones del complejo de Sr, el diésel y el Sr mostraron efectos antagónicos en la reducción del daño causado por el estrés. A medida que la concentración de Sr aumentó, el daño a las plantas se manifestó principalmente a través de un aumento sinérgico. Los resultados de este estudio proporcionan una base científica para la remediación de suelos contaminados por combustible diésel y nuclidos utilizando plantas leñosas.