阔叶林是湖南省森林植被的重要组成部分,在湖南省森林生态系统碳循环和碳平衡过程中占有重要地位。本研究基于湖南省1983-1987年至2014年5次森林资源清查数据、2004年全国一类森林资源清查在湖南省6605块固定样地调查数据,结合近20年来出版的文献和专著中有关湖南省阔叶林生态系统灌木层、草本层、凋落物层、土壤层的相关数据以及2015年在湖南省阔叶林采集凋落物层和土壤层(0-80 cm)样品实测数据,系统地估算了湖南省阔叶林生态系统碳储量、碳密度的动态特征及其区域空间分布格局,估算了湖南省阔叶林乔木层的碳吸存潜力,探寻了近20年来湖南省阔叶林生态系统碳汇功能变化特征,为认识阔叶林生态系统在湖南省森林生态系统碳循环中的地位和作用,为制定提高湖南省森林生态系统碳汇功能措施提供科学依据,也为国家尺度或省区、区域尺度森林生态系统碳汇功能准确估算提供基础数据。主要的研究结果为:(1)各调查期,植被层碳储量均表现为,乔木层最大,灌木层次之,草本层最小;中龄林、近熟林和成熟林植被层碳储量占全省同期阔叶林植被层碳储量的比例呈上升趋势,幼龄林呈现出上升—下降—上升—下降的变化趋势,而过熟林总体为下降趋势;各龄组植被层碳密度均表现为净减少,同一调查期(除2009年外),植被层碳密度随着林龄增长而增大。除2014年外,幼龄林凋落物层碳储量最高,幼龄林、中龄林和成熟林占全省同期阔叶林凋落物层碳储量的比例呈上升趋势,近熟林表现为上升—下降—上升,过熟林呈下降趋势。各调查期,幼龄林、中龄林、近熟林、成熟林和过熟林(2014年除外)凋落物层碳密度均保持不变。不同龄组阔叶林土壤有机碳含量算术平均值在15.19～27.00 g·kg-1之间,中龄林最低,过熟林最高。0-80 cm 土层中,不同龄组阔叶林各土层有机碳含量算术平均值在12.42～27.98 之间,均随土壤深度增加而下降。各龄组阔叶林0-80 cm 土壤层有机碳密度在145.61～232.83 tC·hm-2之间,平均为179.39 tC·hm-2,随着林龄增加而增加,随着土层深度增加而下降,不同龄组之间的差异也随土壤深度增加而减弱。1983-2014年,土壤碳储量逐渐增加,幼龄林、中龄林、近熟林和成熟林土壤层碳储量表现为净增加,过熟林(2014年除外)表现为净减少。各龄组土壤层碳储量及其占全省同期阔叶林土壤碳储量的比重随时间推移的变化规律不尽一致。1983-2014年,湖南省阔叶林生态系统碳储量逐渐上升,碳密度逐渐下降,碳储量、碳密度均表现为:土壤层>植被层>凋落物层。(2)不同调查期,湖南省阔叶林生态系统碳储量区域空间分布格局基本一致,均表现为湘西南(怀化、邵阳)、湘南(永州、郴州)、湘西北(湘西自治州、张家界)和湘东(株洲)分布较高,湘北洞庭湖平原区(常德、益阳)和湘东(长沙)次之,湘中丘陵区(娄底、衡阳、湘潭)和湘北洞庭湖平原区(岳阳)分布较低;湖南省阔叶林生态系统碳密度区域空间分布格局也基本相同,表现为湘西南(怀化、邵阳)、湘南(永州、郴州)、湘西北(张家界)和湘东(株洲)碳密度明显高于湘中丘陵区(娄底、衡阳、湘潭)、湘北洞庭湖平原区(常德、益阳、岳阳)、湘东(长沙)和湘西北(湘西自治州)。(3)2014年湖南省阔叶林未成熟林乔木层的现实碳吸存潜力为185.51×106 tC,不同龄组阔叶林乔木层的现实碳吸存潜力表现为:幼龄林(100.81×106tC)>中龄林(74.75×106tC)>近熟林(9.96×106tC);湖南省不同地州市阔叶林未成熟林乔木层的现实碳吸存潜力表现为怀化最高(35.50×106 tC),湘潭最低(3.97×106tC);2014年湖南省阔叶林现有未成熟林分乔木层到2024年碳吸存潜力为88.08×106tC,不同龄组之间碳吸存潜力为:中龄林>近熟林>幼龄林,到成熟阶段时为216.01×106 tC,不同龄组之间碳吸存潜力为:幼龄林>中龄林>近熟林。碳吸存潜力区域空间分布格局为湘西南(怀化、邵阳)、湘南(永州、郴州)、湘西北(湘西自治州、张家界)和湘北洞庭湖平原区(常德)为较高分布区,湘东(株洲、长沙)、湘北洞庭湖平原区(益阳、岳阳)、湘中丘陵区(娄底、衡阳、湘潭)为较低分布区。