La zona de transición entre las mesetas de Qinghai-Tíbet y Loess es un área funcional ecológica importante y un reservorio de carbono (C) en China. Estudiar los principales impulsores de los cambios en la densidad de C en los ecosistemas forestales es crucial para aumentar el potencial de sumidero de C de esos ecosistemas en regiones ecológicamente frágiles. En este estudio, se seleccionaron cuatro tipos de rodales en diferentes etapas de sucesión en la zona de transición de la montaña Xinglong como objetivo de estudio. Se estimaron las densidades de C del ecosistema, la vegetación, los restos de plantas y el suelo de cada tipo de rodal, y se cuantificaron los factores impulsores relacionados. Los resultados mostraron que la densidad de C del ecosistema forestal aumentó significativamente de manera continua con la sucesión natural (de 381.23 Mg/hm a 466.88 Mg/hm), lo que indica que el ecosistema tiene un alto potencial de secuestro de C con la sucesión forestal progresiva. El aumento en la densidad de C del ecosistema fue principalmente atribuido a la densidad de C de la vegetación, que fue afectada conjuntamente por las características de la vegetación (sumidero de C, diámetro medio a la altura del pecho, altura media de los árboles), la relación C/N de la hojarasca (nitrógeno) y la relación C/N del suelo superficial, con factores que explican el 95.1% de la variación en la densidad de C de la vegetación, mientras que el efecto neto de las características de la vegetación fue el más fuerte (13.9%). En general, este estudio proporciona una nueva perspectiva para comprender el mecanismo del ciclo de C en áreas ecológicamente frágiles y mejora aún más el marco teórico para entender la función de sumidero de C de los ecosistemas forestales.