本研究以速生杨人工林为研究对象，选择新疆伊犁人工林基地为研究区域，通过人工控制实验和野外实验，进行杂交杨的各项生理生态指标观测，从植物个体内部碳储存、分配和累积特征尺度,推算出外界环境变化条件下，杂交杨最佳、最经济的碳预算，探讨其碳氮平衡机理；通过定期对杂交杨的地上、地下、土壤碳库以及土壤呼吸进行定位观测，准确测定速生杨人工林固碳效率，探讨不同土壤类型、不同龄级杂交杨人工林对气候的反应以及碳储存、分配特征，定量分析其固碳能力以及转化效率，并结合水分平衡状况，研究人工林水分蒸腾对碳循环和储存的影响。本项研究可以阐明人工林的碳汇/碳源功能，为获得最佳最快的人工林固碳、杂交杨的集约化管理以及用材林基地从山地向盆地转移提供理论依据，同时为实施国际减排机制的碳贸易和建立林业碳汇基金提供科学数据。