【目的】明确不同立地条件下新疆天山云杉天然林的碳汇潜力，为新疆天然林的生态功能提升、科学管理以及区域碳中和目标实现提供理论依据和技术支撑。【方法】基于新疆天山云杉天然林150块样地数据，通过林分断面积和碳储量模型的参数估计，利用黄金分割法求解最优林分密度指数，系统评估不同立地条件下林分碳汇潜力。【结果】（1）建立的林分优势高模型（R²=0.965）将天山云杉样地划分为5个立地等级（Ⅰ—Ⅴ），各等级下样地数量分别为15、30、60、27、18个。（2）林分断面积和碳储量生长模型具有良好的拟合精度，其中断面积模型R²=0.936(RMSE=2.931 m²/（hm²·a）,rRMSE=0.134)，碳储量模型R²=0.861(RMSE=5.488 t/（hm²·a）,rRMSE=0.164)。（3）基准年龄时，立地等级Ⅰ—Ⅴ的碳储量分别为149.487、143.191、138.103、122.681、116.196 t/hm²，对应最优林分密度为1 022、1 166、1 343、1 568、1 862株/hm²。（4）随林龄增长，各立地等级碳汇潜力呈下降趋势，其中幼龄林阶段衰减速率最大，中龄林后趋缓；立地质量与碳储量呈正相关，但低立地质量林分具有更高密度调控空间。【结论】立地质量分级可有效表征天山云杉天然林碳汇潜力差异，建议重点加强占样本总量40%的中等立地质量林分（Ⅲ级）幼龄林阶段的精准调控，以充分挖掘其碳汇提升潜力。