Los bosques andinos son áreas fundamentales para la provision de servicios ecosistémicos –SE– de regulación hídrica y climática, por medio del secuestro de carbono; sin embargo, la dinámica antrópica ha llevado sus coberturas a un estado de transformación superior al 70%. En este contexto, es pertinente caracterizar, en un nivel multidimensional de la diversidad forestal, los relictos remanentes; por tanto, se realizó un análisis ecológico de la vegetación arbórea del parque natural Chicaque. Para tal fin, se hizó un muestreo simple al azar de 11 parcelas de 0,1 hectárea –ha– (10 x 100 m), recopilando la información de individuos con DAP ≥ 10 cm. Se encontró un valor medio de 17 especies y 58 individuos en 0,1 ha, a un coeficiente de variación de 36%; se estima un acumulado de 72 especies por hectárea. Las familias con mayor riqueza son Rubiaceae, Euphorbiaceae y Lauraceae. El dosel medio se encuentra entre los 12 y 15 m. La importancia y dominancia se concentra principalmente en C. angustifolia, P. excelsa y M. symplocoidea. Se estimó una cantidad de 20,62 ± 4,94 Mg 0,1ha-1 de biomasa aérea, 10,31 ± 2,47 Mg 0,1 ha-1 de carbono y 37,84 ± 9,06 Mg 0,1 ha-1 de CO2e; a un error de muestreo de 23,94%. Las especies que secuestran la mayor cantidad de carbono en su biomasa aérea son C. angustifolia, Q. humboldtii y M. symplocoidea. Las cantidades estimadas (206,22 ± 49,37 Mg ha-1) coinciden con los niveles medios de los bosques andinos del norte de Sudamérica. Se reconoce el aporte al SE de habitat, al conservar el pool genético de dos especies en categoría de amenaza (Q. humboldtii, C. montana). La vegetación arbórea presenta diversidad alfa media y condiciones ecológicas de bosque secundario de desarrollo tardío.