天然林是自然界中群落最稳定、生物多样性最丰富、结构最复杂的陆地生态系统，在维护区域生态平衡、应对气候变化、保护生物多样性等方面发挥着不可替代的重要作用。随着国际社会对全球气候变暖问题的关注，森林碳汇问题已经成为相关领域学者们的研究热点，而天然林在森林生态系统碳循环中占有非常重要的地位。天然林保护工程（Natural Forest Protection Program，NFPP）是六大重点林业生态工程之一，不仅改善了我国的生态环境状况，且对区域森林生态系统的碳循环有着重要影响。　　本研究以天然林保护工程中的黄河上中游地区为研究对象，以森林资源清查资料作为数据基础，通过对不同时期森林碳储量的计算与比较，进行区域尺度的森林碳汇的动态分析;以模型作为研究区域碳储量影响因素的重要手段，建立森林碳储量与7个影响因素之间的向量自回归模型，量化黄河上中游天保工程区及不同省份间碳储量的主导影响因素及贡献;利用时序短期预测方法，建立自回归移动平均模型，并实现对工程区乔木碳储量的预测。主要结论如下:　　1)在天保工程背景下，黄河上中游天保工程区无论是林地面积、碳储量还是碳密度，均在稳步升高。天保工程从实施至2013年，该区域森林乔木碳储量年均增长率为2.32％，远高于工程实施前（1981-1998年）的0.48％的增长率，表明天保工程的实施大大促进了黄河上中游天保工程区森林乔木碳储量的增长。天保工程实施后，该区域从森林植被碳储量的增长量上来看，成熟林和中龄林碳储量的增长仍然是最主要的一部分，而从碳储量比重上看，中龄林的贡献仍占有绝大部分。　　2)从黄河上中游天保工程区森林灌草层、枯落物层和土壤层的碳储量上来看，灌、草层的碳储量最大的是针叶混交林和针阔混交林，其次是桦木林和柳树林;枯落物层的碳储量相对较大的是针叶混交林和青海云杉林，相对较少的是杨树林和云杉林;土壤层平均碳密度为127.91t/hm2。不同林分之间，碳储量最大的是落叶松和桦木，相对较少的是刺槐和樟子松;不同土壤深度中，0-30cm土层碳储量最大，其次是60-100cm土层。　　3)运用Eviews6.0计量分析软件，构建了黄河上中游天保工程区森林病虫害、木材产量、森林火灾、森林抚育、人工更新造林、降水、温度等因素与碳储量间的向量自回归模型。模型模拟结果表明，森林病虫害和木材产量对碳储量有明显的负作用，不利于碳储量的增长;从长期来看，人工更新造林和森林抚育对促进碳储量的增加是有促进作用的;森林火灾、温度和降水对碳储量的影响有限。从方差分解来定量的分析这些因素对碳储量的影响程度来看，可确定黄河上中游天保工程区碳储量的主导影响因素为木材产量，其次为森林火灾和人工更新造林。因此，该区域可通过延长木材轮伐期和限制木材产量来提高森林的固碳能力;且在今后该区域天然林管理中，应当注意森林火灾的防护工作，并切实做好植树造林工作，在促进森林碳汇容量“外延”增加方面给予重视。　　4)以1981-2013这33年间的森林乔木碳储量为基础，运用Eviews6.0单积（单整）自回归(AR(p))模型对碳储量年际变化进行预测，从预测结果来看，模型拟合结果较好，平均预测相对误差仅为0.0959。通过该模型对未来30年（2013年-2043年）黄河上中游天保工程区乔木碳储量进行预测，结果表明，黄河上中游天保工程区乔木碳储量将保持较为平稳的增长趋势，到2043年该区域乔木碳储量将增长至2007.32Tg C。