本研究以我国东北地区长白山、小兴安岭和大兴安岭地区的不同林龄落叶松(Larix gmelinii and L. kampferi)人工林为研究对象，以当地达到演替项级的原始林为对照，于2009和2010年夏天设置样地进行样地调查。在样地尺度上，通过样地调查分别得到长白山(10、15、21和35年生)、小兴安岭（8、18和58年生）和大兴安岭(10、15、26和61年生)落叶松人工林的乔木、枯落物、灌木、草本、土壤以及森林生态系统碳库（以碳密度表示，即单位面积碳储量），并以空间代替时间的方法探讨落叶松人工林生长过程中碳库变化及其固碳潜力。在区域尺度上，结合调查样地数据和文献报道数据，拟合出东北落叶松人工林生物量-蓄积方程，代入森林二类调查数据后得到东北辽宁和吉林省落叶松人工林植被碳储量和碳密度的现实分布状况。与此同时，选取大兴安岭地区呼中林业局落叶松人工林为案例，采用FORECAST模型模拟不同的森林管理方式对该局落叶松人工林植被和土壤碳库的影响，为制定兼顾固碳和经济效益的东北地区落叶松人工林管理方式提供参考和借鉴。主要结果如下：　　 (1)东北地区落叶松人工林乔木碳密度都随林龄的增加而增加，树干是最大的器官碳库，根系次之，枝和叶碳密度较低，乔木器官碳库随林龄增加呈现向树干集中的趋势。东北地区同一林龄阶段的落叶松人工林，其乔木碳密度呈现出随纬度增加而减少的趋势。落叶松林下层碳库以枯落物为主，而灌木和草本在生态系统总碳密度中所占比例极低。土壤SOC是落叶松人工林最大的碳库，3个研究区域落叶松人工林SOC总体呈现出随林龄增加而先降低后增加的趋势。落叶松人工林生态系统碳库都小于当地原始林，但通常保持高度的年均碳累积，比较而言东北落叶松人工林仍具备较大碳增汇潜力。　　 (2)辽宁省58个县（市、区）和吉林省39个县（市、区）的落叶松人工林植被碳储量分别为15.11和18.40 Tg(1012g)，总体呈现东部各县(市、区)碳储量高于西部的趋势。两省的植被碳储量和碳密度大小的空间分布在部分县（市、区）存在较大差异，即一些高碳储量的县（市、区）出现低碳密度，而部分低碳储量的县（市、区）碳密度则很高。这种现象主要由面积和林龄差异引起，本研究样地水平上落叶松人工林碳密度随林龄增加而增加的研究结果可以对这种现象作出合理解释。建议低碳储量高碳密度的地区可以通过增加营林面积增加植被碳汇，高碳储量低碳密度的地区可以通过延长林龄来增加植被碳汇，以充分发挥东北地区落叶松人工林的固碳潜力。　　 (3)FORECAST模型模拟结果表明，长轮伐期和茎干收获组合是比较合理的落叶松人工林管理策略，兼顾了经济和生态固碳效益。　　 综上所述，根据FORECAST模型的模拟结果以及本研究对长白山、小兴安岭和大兴安岭落叶松人工林碳储量和碳密度的结论，建议东北地区落叶松人工林轮伐期延长至50-60年，并采用茎干收获以尽量保留枯落物，如有可能还应尽量保留CWD，以充分发挥该地区落叶松人工林的固碳潜力。