兴安落叶松林是北半球高纬度地区广泛分布的植被类型之一，其碳汇功能在寒温带地区具有重要的地位。本研究采用样地清查和异速生长法测算乔木层生物量、收获法估算林下植被生物量和凋落物现存量，收集法测定年凋落物量，结合各组分的含碳率，计算了森林碳密度（植被层、碎屑层和土壤层）和碳年固定量及其分配格局，精确估算了碳库能力。同时利用LI-6400/9，采用挖壕沟法分类土壤呼吸，测定了土壤CO₂释放速率，估算出土壤呼吸年释放量，进而量化了不同龄组兴安落叶松天然林的碳源/汇能力。主要研究结果如下：1.杜香-兴安落叶松从幼龄—成熟林，乔木层和林下植被层生物量分别在98.63^-249.46和2.10-6.01t·hm^-2之间，植被层总生物量为104.64^-254.56t·hm^-2。乔木层生物量随着年龄增大而增加，林下植被层呈“U”型分布，中龄林最小，幼龄林最大，植被层总生物量呈增加的趋势。2.有机碎屑生物量从幼龄—成熟林为15.17-48.46t·hm^-2。其中，凋落物现存量为13.79-38.86t·hm^-2，占碎屑生物量的67.46-90.86%；木质物残体生物量为1.39-13.43t·hm^-2。随着龄组的增大，有机碎屑生物量和凋落物现存量呈增加趋势，木质物残体生物量从幼龄林开始，增加到中龄林达到最大值，之后下降并逐渐趋于平缓。3.不同龄组兴安落叶松林年凋落量在0.81¹.37t·hm^-2之间。大小顺序为：成熟林＞幼龄林＞近熟林＞中龄林，呈“U”型分布。落叶是年凋落量的主体，占53.11-74.12%。4.兴安落叶松林净初级生产力为8.81^-10.81t·hm^-2·a^-1，净初级生产力随着龄组的增大而降低。乔木层年净生产力（年凋落量和乔木层生物量净增量）所占比例最高，为72.97-90.88%，其次是灌木层和草本层(分别为3.93^-12.66%和4.82^-17.49%)，最低是藓被层（0-1.25%）。5.兴安落叶松单木各器官碳含量为：叶＞枝＞干＞皮＞根。除了成熟林外，灌木层＞草本层＞凋落物层。乔、灌、草三层碳含量均有：地上器官＞地下器官。凋落物层碳含量为：未分解层＞半分解层。随年龄的变化，乔木层树叶、树皮和粗根碳含量呈单峰曲线，灌木层和凋落物层碳含量随年龄增大而增大，土壤层的碳含量随着土层厚度的增加而递减。6.土壤呼吸速率与地表空气温度和5cm土壤温度相关显著（R²>0.6303）。实测土壤温度和空气温度均与瞬时（30min）土壤温度和空气温度有显著线性相关（R²＞0.7068）。7.从幼龄林到成熟林，兴安落叶松林碳密度分别为211.16、389.08、330.77和435.2t·hm^-2，土壤层＞乔木层＞碎屑层＞灌木层＞草本层＞藓被层，分别占60.91-74.82%、21.60-33.36%、2.34-5.91%、0.19-0.89%、0.05-0.35%和0-0.01%。乔木层、植被层、碎屑层碳密度随着年龄的增大呈增加的趋势，总碳密度和土壤层碳密度大小顺序为：成熟林＞中龄林＞近熟林＞幼龄林。8.兴安落叶松林年碳固定量从幼龄到成熟龄为4.02-4.85t·hm^-2·a^-1，其中，植被年净增量为3.43-4.82t·hm^-2·a^-1；凋落物归还量为0.38-0.59t·hm^-2·a^-1。土壤年释放量为2.12-3.24t·hm^-2·a^-1。随着龄组的增大，森林年碳固定量和植被年碳净增量呈降低趋势，凋落物碳归还量呈“U”形分布。9.森林碳平衡估算结果为：从幼龄林到成熟林，兴安落叶松林都是大气CO₂的“汇”，碳汇分别为2.56、2.23、0.92和0.9t·hm^-2·a^-1。可见，不同年龄的森林碳汇能力有明显差异。