【目的】探讨甘南亚高山不同密度云杉人工林生态系统碳储量及其在各层次（植被层、枯落物层、土壤层）分配格局的变化，为揭示林分密度对森林生态系统碳汇功能的影响机制和人工林可持续经营提供科学依据。【方法】采用野外调查、样品采集和室内分析相结合的方法，在甘南亚高山地区选取地域毗邻、林龄和环境条件基本一致的不同密度(850、1 060、1 350、1 550、1 750、2 300、3 000株·hm-2)云杉人工林分为研究对象，设置固定样地，采用收获法测得植被生物量，采集0～20、20～40和40～60 cm土层土壤样品，测定植物、土壤碳含量，估算生态系统各层次的碳储量。【结果】1)随着林分密度的增加，乔木层、灌木层、枯落物层及林下植被生物量均表现为先增加后减小的变化趋势，而草本层生物量则表现为逐渐减小，且不同林分密度间差异显著。乔木层各器官生物量分配格局在各密度林分均表现为干＞根＞枝＞叶＞皮，树干生物量占据了主导地位，占总生物量的38.58%～43.81%。2)不同密度云杉人工林乔木层碳含量为487.5～532.5 g·kg-1，中密度N1550碳含量平均值最高，为518.0 g·kg-1；灌木层碳含量为437.49～492.07 g·kg-1，草本层为354.29～427.83 g·kg-1，灌、草层均在低密度N850出现碳含量最高；土壤层的碳含量为8.25～79.44 g/kg，表土层（0～20 cm）碳含量在中密度N1550平均值最高，下土层（20～60 cm）,N1350显著高于其他林分密度碳含量。3)云杉人工林生态系统碳储量总体上呈现随林分密度增加先增后减的趋势。密度为1 550株·hm-2时林分碳储量最高，为381.11 t·hm-2。4)碳储量空间分配格局为土壤层（66.51%）＞乔木层（29.57%）＞灌草层和枯落物层（3.92%）。【结论】林分密度与森林碳储量及分配格局密切相关，中等密度(1 550株·hm-2)利于植被和土壤碳固存能力显著提高，是甘南亚高山云杉人工林的最佳留存密度。