林火是北方林重要的自然干扰因子，影响森林生态系统的结构和功能，改变森林生态系统的演替轨迹。我国境内北方林主要分布于大兴安岭地区，该区也是我国森林大火频发区域，同时也是重要的自然碳汇区，对全球碳循环起着重要作用。因此，研究大兴安岭林区火干扰后森林生态系统碳库变化轨迹，有利于更好地了解森林生态系统对火干扰和气候变化的响应，对于指导火后植被恢复具有重要意义。本文采用“空间代时间”的方法，进行野外调查与采样，精确估算落叶松林火后不同演替阶段碳库储量，利用非线性回归方法拟合碳库各个组分恢复轨迹，量化碳库积累量大于释放量的转折点，评价生态系统的恢复潜力。本研究的主要结论如下:　　火后植被地上碳库呈现倾斜的U型变化轨迹，火后约30年出现植被固定碳量大于死植被分解释放量的转折点。火后活植被碳库表现为S型曲线变化轨迹，死植被地上碳库为倒J型曲线。生态系统地上碳库恢复到火前(200年成熟林)80-90％水平至少需要120年。普遍认为在气候变暖背景下，火轮回期呈缩短趋势，这对森林的恢复产生不利影响。林分密度与地上碳库之间存在正相关关系，特别是与演替早期和晚期的活树地上碳库。　　火后植被地下碳库也呈现倾斜的U型变化轨迹，大约火后20年出现植被地下生物量碳积累量大于地下死植被根系分解释放量，成为地下碳库源-汇转化的拐点。火后活植被碳库表现为S型曲线变化轨迹，早期无明显的平台期，即火后迅速恢复;死植被地下碳库为倒J型曲线，火后20年内迅速降低，且后期增加微弱。生态系统地下碳库恢复到火前(200年成熟林)80-90％水平仅需要70-90年，虽然气候变暖对火行为的影响会缩短火轮回期，对森林的恢复造成不利影响，但由于其恢复较快，气候变化对地下碳库的影响可能是有限的。林分密度与地下碳库之间存在正相关关系，特别是与演替早期和晚期的活地下碳库。地下碳库经归一化处理后与相对林分密度之间在整个森林恢复演替过程中都呈正相关关系。　　火干扰后森林土壤碳库呈现倾斜的U字型变化轨迹，火后10年左右出现土壤碳库积累量大于土壤碳库分解释放量，成为土壤碳库源汇的转折点。火烧后土壤有机碳库呈现为S型曲线的变化轨迹，早期无明显的平台期，即火后立即迅速恢复;土壤矿质土碳库与土壤总碳变化规律类似都为倾斜的U字型曲线，火后10年内迅速降低，在火后10年左右变化轨迹发生转折，随后的20-50年间迅速增加。火后大约50-90年间土壤总碳库就恢复到火前水平的80-90％，即未火烧区200年林龄成熟林土壤碳库储量，虽然恢复时间小于该区的火轮回期，但是气候持续变暖情况下，造成林火的频繁发生和短时间内的重复火烧仍然会对森林土壤碳库的恢复造成不利影响。此外，地形影响火后森林土壤碳库变化轨迹，通常谷底林火烈度较坡上低，林火对谷底有机层消耗小于坡上，火后初期谷底土壤碳库一般大于坡上。谷底湿冷，有利于土壤有机质积累，通常谷底土壤碳库恢复速率都快于坡上，且演替晚期森林土壤碳库积累的主要来源就是植物枯枝落叶等有机质的输入。