黄土丘陵区是天然林保护工程和退耕还林还草工程的重点实施区域，也是我国森林生态系统碳增汇的潜在区域。估算黄土丘陵区典型森林生态系统的碳固存现状、速率和初级生产力对于评价该区域森林植被的综合服务功能具有重要意义。本研究采用固定样地复查法，估算了该区域辽东栎天然次生林的固碳现状，分析了生态系统生物量和碳密度的分配格局、初级生产力以及乔木层固碳速率的变化趋势，为探明该区域森林生态系统固碳能力的动态变化和评估其在全球气候变化环境下的生态功能提供理论依据。主要研究结论如下:　　(1)黄土丘陵区辽东栎天然次生林生态系统现存乔木层生物量平均值为201.08t·hm-2。乔木层各器官中干分配的生物量比重最大为63.94％，其他各器官依次为枝、根、叶，占乔木生物量的比例分别为19.91％、11.59％、4.56％。灌木层生物量平均值为7.25t·hm-2，其中叶、枝、根各器官分别分配灌木生物量的比例为6.18％、66.07％、27.75％。草本层生物量平均为0.19 t·hm-2，其中地上和地下部分所占的比例分别为22.16％和77.84％。凋落物的生物量平均为8.06 t·hm-2，高于灌木和草本层的生物量。　　(2)辽东栎天然次生林生态系统植被层碳密度与其生物量的分配规律相近。辽东栎天然次生林现存乔木层碳密度平均为90.88 t·hm-2，干是主要的贡献器官，分配乔木碳密度的65.25％，其他各器官（枝、根、叶）相应分配乔木层碳密度的比例为20.14％、9.65％和4.96％。灌木层的碳密度平均为3.16 t·hm-2，其中叶、枝、根各器官相对应分配灌木层碳密度的比例为6.30％、69.91％和23.79％。草本层碳密度平均为0.06 t·hm-2，其中草本地上部分和地下部分分配草本碳密度的比例为31.72％和68.28％。凋落物层碳密度平均为2.06 t·hm-2，是草本层碳密度的35倍。　　(3)辽东栎天然次生林生态系统土壤中碳含量和碳密度的垂直分布规律与以往研究基本一致。辽东栎林各土壤层有机碳含量均随着土层的加深逐层递减，表现出明显的表面聚集现象。即0～10cm的上层土壤碳含量最高，50～100cm土层碳含量相对最低。碳含量在上层土壤之间变异较大，随着土壤层加深，碳含量变异减小。黄土丘陵区辽东栎天然次生林0～100cm土层的土壤碳密度平均为79.51 t·hm-2，其中0～10cm表层土壤的碳密度为27.32 t·hm-2，分配了0～100cm土层碳密度的34.36％，表明该生态系统在土壤表层有较多的有机碳积累。　　(4)辽东栎天然次生林生态系统现存生物量平均为216.58 t·hm-2，其中乔木层分配生态系统生物量的比例最大为92.84％，灌木层、草本层和凋落物分配生态系统生物量的比例分别为3.35％、0.09％和3.62％。辽东栎天然次生林生态系统现存碳密度平均为175.66 t·hm-2，乔木层和土壤层是生态系统碳库的两个重要组成部分，两者共分配生态系统碳密度的比例为97％。　　(5)辽东栎天然次生林生态系统初级生产力为11.97±1.76 t·hm-2·a-1。乔木层的固碳速率在近熟林时期最大，达到3.25 t·hm-2·a-1，进入成熟期后固碳速率呈下降趋势。