【目的】在实现”双碳“目标的紧迫任务与建立生态补偿制度的背景下，碳汇价值评价尤为重要。但在当前碳汇生态补偿研究中，城市的碳汇价值被忽视。从城市生态系统特征出发，构建城市复合碳汇价值的评价方法，揭示城市复合碳汇价值。【方法】首先结合遥感影像和样地数据，构建碳储量估算模型，计算2003、2008、2013、2018、2023年沈阳四环区域内的自然与人工碳储量，使用造林成本法、碳税法和碳交易法对研究区城市复合碳汇价值进行评价，分析使用不同方法的城市复合碳汇价值评价结果在时间变化、空间分布以及不同碳汇要素碳汇价值贡献方面的变化情况，探讨不同方法对城市复合碳汇价值评价的作用，以及评价过程中存在的局限。【结果】2003—2023年沈阳市四环区域内，使用造林成本法计算得到城市复合碳汇价值为5.99亿元～25.00亿元，使用碳税法的计算结果为6.46亿元～8.64亿元，使用碳交易法的计算结果为6.23亿元～8.33亿元。不同方法计算得到的碳汇价值差异较大，目前中国的碳交易价格与相关研究得到的碳税价格仍有上升空间。2003—2023年沈阳市城市复合碳汇价值不断提高，植被、土壤碳汇价值呈现波动趋势，而建筑碳汇价值则持续上升，植被、土壤的碳汇价值占比均有所下降，而建筑碳汇价值占比则有所上升。【结论】城市空间在陆地生态系统碳汇中的重要贡献不容忽视。虽然城市复合碳汇价值总量略逊于森林等其他陆地生态系统，但在年均增长速度上具有一定优势。城市复合碳汇价值评价能够揭示城市空间的碳资产情况，明确各类碳汇要素的价值，为进一步探讨自然与人工空间冲突、城市环境变化对碳汇价值的影响提供支持，为提升城市复合碳汇效能提供新的理论与方法，并为以综合效益为目标的土地利用决策与规划提供参考。未来应重点关注各类人类活动因素对城市复合碳汇价值的影响。在方法选择上，造林成本法相对不适用于城市碳汇价值评价，而碳税法与碳交易法也存在一定局限。未来应调控碳交易价格，在制定碳税税率时参考碳汇造林成本，提高碳汇功能在城市功能布局决策中的竞争力，进而提升城市碳汇价值。