工业革命以来,人类开始越来越多地使用化石燃料,致使空气中CO2等温室气体浓度不断升高,造成气候变暖、冰川融化和温室效应等诸多问题。森林通过光合作用,可以吸收空气中的CO2,将其转变成有机碳的形式固定下来,这是一种非常有效的固定CO2的方式,可以作为解决全球变暖问题的有力途径。科学评估森林生态系统碳储量、碳密度,可为森林资源的经营管理及森林碳汇功能的研究提供基础依据。本文以晋西地区森林植被为研究对象,进行刺槐、侧柏、油松三种人工林生态系统各组分内部和不同组分之间碳密度与分配格局的对比研究。通过具体量化不同森林的碳储量和分配格局来评价不同类型森林的固碳能力,为森林生态系统碳循环的研究及其可持续发展提供重要数据依据,在理论和实践上都具有重要的意义。结果表明:(1)在碳储量计算中乔木的碳含量通常取0.5,本研究的结果是刺槐0.49、油松0.5、侧柏0.49,而叶枝干的含碳量差异更大,叶在0.46-0.53,枝在0.41-0.50,干在0.46-0.52,根在 0.47-0.50。(2)在人工林生态系统各组分的不同器官或分层中,碳密度分配所占比重最大的分别是:乔木层中乔木的干、灌木层中灌木的枝、草本层中草本的根、枯落物层中的未分解层和土壤层中的浅层部分。(3)在人工林生态系统各组分中,乔木层和土壤层所占碳密度分配比重最大,是人工林生态系统中主要的碳库;在本研究所选取的三种人工林树种中,刺槐、侧柏和油松的碳密度分别为:77062.27 kg/hm2、56056.44 kg/hm2,114891.65 kg/hm2。其中油松的生长情况最好,碳密度最高,侧柏的生长情况最差,碳密度最低。