La conversión de tierras agrícolas en plantaciones forestales para mitigar el aumento del dióxido de carbono (CO) atmosférico ha sido propuesta, pero depende de la estimación precisa de la distribución de los stocks de carbono (C) en el sitio. El uso de datos de escaneo láser aéreo (ALS) es una tecnología en rápida evolución para la cuantificación de los stocks de C. Evaluamos el uso de modelos alométricos junto con datos de ALS de alta densidad para la cuantificación de la biomasa y los stocks de C en el suelo en una plantación de 14 años en el suroeste de España. En 2010, se realizó una encuesta de campo y se midieron variables dasométricas y de biomasa de los árboles. Se tomaron sistemáticamente cuarenta y cinco perfiles de suelo (N = 180 muestras de suelo) y se determinó el contenido de C orgánico en el suelo (SOC). Los valores de biomasa y C orgánico en el suelo se regresaron contra variables dasométricas individuales y se utilizó la altura total del árbol como variable predictora. Los datos de escaneo láser aéreo se adquirieron con una densidad de puntos de 12 puntos m. Se determinaron las relaciones entre las métricas de ALS y la altura del árbol utilizando modelos de regresión por pasos y se utilizaron en los modelos alométricos para estimar los stocks de biomasa y SOC. Finalmente, se generó un mapa de stocks de C de la cubierta de encina y alcornoque en el área de estudio. Encontramos una biomasa total de árbol de 27.9 kg por árbol para la encina y 41.1 kg por árbol para el alcornoque. En la plantación de encinas, el contenido de SOC fue de 36.90 Mg ha para la capa de 0-40 cm (SOC) bajo la copa del árbol y 29.26 Mg ha para el área interplantada, con diferencias significativas respecto a la tierra agrícola de referencia (33.35 Mg ha). Se desarrollaron modelos de regresión lineal para predecir la biomasa y el SOC a escala de árbol, basados en la altura del árbol (> 0.72 para biomasa y > 0.62 para SOC). El stock total de C en la plantación de encinas y alcornoques fue de 35.11 Mg ha, representando un aumento neto de stock de C de 0.47 Mg ha por año. Los datos de ALS permiten una estimación fiable de los stocks de C en plantaciones de encinas y alcornoques y los mapas de alta resolución de los stocks de C en el sitio son útiles para la planificación silvicultural. El costo de adquisición de datos de ALS ha disminuido y este método puede generalizarse a plantaciones de otras especies mediterráneas establecidas en tierras agrícolas a escalas regionales. Sin embargo, un aumento de datos de campo y la disponibilidad de biomasa local y, en particular, de SOC mejorarán la cuantificación precisa de los stocks de C a partir de ecuaciones alométricas y la extrapolación a grandes áreas plantadas.