粗木质残体（CWD）是森林生态系统中的重要组成部分，在保持水土、参与碳及养分循环、提供动植物及微生物生境、维持森林生态系统的生物多样性和功能完整性等方面起着十分重要的作用。天山云杉（Picea schrenkiana var. tianschanica）主要以纯林的形式分布于天山北坡，是构成天山乃至新疆森林生态系统的主体，对天山林区的水源涵养、水土保持和全疆生态环境改善起着决定性的作用。本文对天山山脉北坡不同经度位置5个地点（由西至东依次为昭苏、新源、呼图壁、阜康和奇台）的天山云杉CWD储量、组成及其保水、固碳和参与养分循环等生态功能进行了研究，结果表明：（1）由西至东5个地点的天山云杉CWD蓄积量分别为2.95×10⁶m³、3.49×10⁶m³、1.32×10⁶m³、4.81×10⁵m³和9.02×10⁵m³；CWD储量依次为8.71×10⁵t、1.13×10⁶t、4.39×10⁵t、1.24×10⁵t和2.43×10⁵t。5个地点天山云杉CWD的平均单位蓄积量为42.7529m³·hm^-2，平均单位储量为12.9149t·hm^-2，其大小排序均为：新源＞昭苏＞呼图壁＞阜康＞奇台，即天山西部林区＞天山中东部林区。5个地点天山云杉CWD总蓄积量之和为9.14×10⁶m³，总储量之和为2.81×10⁶t。（2）5个地点天山云杉CWD的组成包括倒木、枯立木和树桩三种类型，且均以倒木为主。除奇台外，其它4个地点树桩的单位蓄积量和单位储量均小于枯立木的。5个地点倒木和枯立木的密度均随着径级的增加而减少，其径级分布均呈倒“J”型。（3）天山云杉CWD的腐解等级格局在5个地点均呈正态分布，表明天山云杉CWD的输入量和输出量相对稳定。但5个地点各类型CWD的腐解等级格局差异较大。其中，倒木的腐解等级以Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ级为主，尤以Ⅲ级为最多；枯立木则处于较低的腐解状态，其主要分布在Ⅰ级和Ⅱ级；树桩和倒木一样具有完整的五级腐解等级系列，且以中、高度腐解等级为主。（4）5个地点天山云杉CWD的密度（ρi）随着腐解等级（I）的升高而降低，二者的关系可用方程ρi=mI2+nI+o来表示，且均达到极显著相关水平（p<0.01）。（5）5个地点不同腐解等级天山云杉CWD的碳含量范围为0.4032⁰.5006g·g^-1。5个地点天山云杉CWD碳储量的排序为：新源（4.94×10⁵t）＞昭苏（4.01×10⁵t）＞呼图壁（1.92×10⁵t）＞奇台（1.08×10⁵t）＞阜康（5.61×104t）；CWD的碳密度大小为：新源(8.5385t·hm^-2)＞昭苏(6.9884t·hm^-2)＞呼图壁(6.3455t·hm^-2)＞阜康(3.6876t·hm^-2)＞奇台(3.2166t·hm^-2)。5个地点天山云杉CWD的总碳储量为1.25×10⁶t，平均碳密度为5.7553t·hm^-2。（6）5个地点天山云杉CWD的养分含量在不同腐解等级之间的变化趋势不同。全N和Ca2+的平均含量随着腐解等级的升高呈增加的趋势；全P和Mg²⁺+的平均含量随着腐解等级的升高呈下降的趋势；不同腐解等级K⁺的平均含量变化不大。天山云杉CWD各养分元素含量的排序为：Ca2+(6.5259±0.1745mg·g^-1)＞K⁺(5.5488±0.1393mg·g^-1)＞N(5.0034±0.2420mg·g^-1)＞Mg²⁺(+3.3483±0.1737mg·g^-1)＞P(0.2767±0.0507mg·g^-1)。不同地点5种养分元素单位储量之和的排序为：新源(404.6400kg·hm^-2)＞昭苏(317.5249kg·hm^-2)＞呼图壁(281.7845kg·hm^-2)＞阜康(178.1941kg·hm^-2)＞奇台(139.3767kg·hm^-2)。（7）5个地点不同腐解等级天山云杉CWD的持水量和持水率均随着浸泡时间的增加而升高。其中，持水量（Q）与浸泡吸水时间（t）的变化规律符合对数函数方程Q=a㏑（t）+b；吸水速率（V）与浸泡时间（t）的变化符合乘幂方程V=c t-d，且这2个方程均达到显著相关水平（p<0.05）。5个地点不同腐解等级天山云杉CWD总体表现为随着腐解等级（I）的升高其持水能力（Q’）越强，两者符合Q’=e I2+f I+g多项式方程的函数关系式，且均达到极显著相关水平（p<0.01）。（8）5个地点天山云杉CWD的总饱和持水量之和为3.74×10⁶t，总有效持水量之和为3.18×10⁶t。其单位饱和持水量和单位有效持水量的大小排序均为：新源＞昭苏＞呼图壁＞阜康＞奇台。