苜蓿草地作为黄土高原草地的重要组成部分,在黄土高原草地生态系统碳循环中占有重要地位。同时由于苜蓿具有固氮和固碳的双重作用,使它在低碳农业的发展中具有重要意义。以1年生(建植初期)、3年生(盛产期)、5年生(稳产期)和10年生(衰败期)的人工苜蓿草地为研究对象,利用地上地下生物量和土壤碳贮量,定量分析了人工苜蓿草地不同发育阶段的固碳能力;结合种植面积,对黄土高原区人工苜蓿草地的总固碳效应进行了评价。研究结果表明:苜蓿草地地上生物固碳能力以3年生和5年生最强,并显著高于其他年限;地下生物固碳和土壤固碳量均以10a苜蓿草地最高,且显著高于其他年限。总体而言,人工苜蓿草地以土壤固碳为主,并集中在0—80cm土壤,各年限0—80cm土层土壤固碳量分别占到总固碳量的41.02%、39.43%、41.56%、39.59%;而地下生物固碳主要发生在0—20cm土层,各年限该层生物固碳量分别占到地下生物总固碳量的45.74%、55.68%、53.12%和43.28%。苜蓿草地在整个生命周期中总固碳量随生长年限逐年增长,但增长速度不明显,各年限单位面积总固碳量分别为12.69、13.49、13.31 kg/m2和14.83 kg/m2。估算得到黄土高原的人工苜蓿草地年总固碳量为1.430×1011kg(143.0 Tg),其中地上、地下、土壤分别为5.43、1.15Tg和136.4Tg。研究结果为正确分析区域碳循环和发展低碳大农业提供了重要理论参考。