Consegui resolver aqui sim… estou utilizando o JBoss 5.1.0 GA e para o JBoss funcionar perfeitamente com os datasources é necessário criar um arquivo jboss-web.xml e colocá-lo na mesma pasta do web.xml.
No web.xml não precisa mais ter as tags de , apenas no jboss-web.xml. Segue o meu arquivo:
Só pra postar caso alguém esteja com o mesmo problema.
O problema é que o JBoss está interpretando a anotação @Resource como um recurso de EJB3 e não como @Resource do Spring.
A solução que encontrei foi substituir a anotação @Resource pela @Autowired.