土壤碳儲量是土壤中碳的總量，一般是通過(guò)模型估算得到的。但具體到某一地塊土壤的碳儲量，則可以用地塊樣地采樣來(lái)測定總碳含量。不同土壤層面的碳儲量也不同。通常采集0-20cm的土樣測量，即為耕作層的碳儲量。

土壤固碳中碳元素的檢測有很多傳統方法，其中激光誘導擊穿光譜（LIBS）技術(shù)是一種最快速的檢測手段。當激光作用于樣品表面時(shí)，在極短的時(shí)間內誘導產(chǎn)生含有樣品物質(zhì)信息的等離子體。通過(guò)對等離子體發(fā)出的光譜進(jìn)行收集分析，建立光譜與元素一一對應的關(guān)系。由此可以檢測出元素周期表中的大部分元素，檢測限可達ppm級。通過(guò)標準物質(zhì)定標后可以進(jìn)一步得到元素的含量信息。

土壤碳庫快檢我們采用EcoChem 碳庫快檢系統，該系統采用LIBS技術(shù)。激光能量200mJ@1064nm，能量輸出0-100%可調；重現率20Hz；光斑大小20-200μm連續可調；檢測器譜寬190-1040nm。

系統特點(diǎn)：

●激光能量和激光光斑大小連續可調，激光脈沖能量穩定一致

●系統剝蝕導航激光和樣品高度自動(dòng)調整傳感器相結合，解決了樣品表面凹凸不平導致剝蝕不均勻的問(wèn)題，確保到達樣品表面的激光能量穩定一致

●系統配備高精度3-D全自動(dòng)操作臺

●系統操作軟件全中文界面，操作簡(jiǎn)單易用

●系統軟件能實(shí)現對所有硬件組件的控制，能提供多種采樣模式，包括直線(xiàn)、隨機點(diǎn)、網(wǎng)格任意大小和自定義采樣等，通過(guò)設置參數，可在無(wú)人值守的條件下自動(dòng)進(jìn)行大面積采樣。

●系統內置中國常見(jiàn)土壤標準樣品庫及標準曲線(xiàn)，常見(jiàn)植物樣品庫及標準曲線(xiàn)

●系統數據分析軟件內置PLS-DA、PCR等多參數線(xiàn)性回歸化學(xué)統計分析功能，用于多元變量定量計算。多元變量標準曲線(xiàn)特別適合于分析基質(zhì)較為復雜的樣品，例如土壤、植物樣品等，以減少基質(zhì)中其它元素對目標元素的影響，提高分析準確性。

●系統還具備多種數據計算模型。如PCA、HCA等化學(xué)統計分析功能?？蓪悠愤M(jìn)行快速分類(lèi)鑒別

●系統并可通過(guò)樣品某一特定元素的mapping分布制圖，形象展示樣品元素的分布。

從碳儲量來(lái)看，儲量豐富的為粗骨土和棕壤，潮土和褐土儲量也較豐富。還有水稻土、砂礓黑土、石質(zhì)土等，也具有較好的固碳效應。我們取0-20cm的棕壤樣品，土壤樣品過(guò)篩烘干后，進(jìn)行壓片處理。利用EcoChem系統可以快速測量和研究碳元素的光譜特性、制作標準曲線(xiàn)以及全碳含量的計算等。

         碳元素的特征譜線(xiàn)是193.03nm和247.86nm，如上圖所示，信號強且易于識別。

取7個(gè)標準土壤樣品進(jìn)行定標，擬合出碳元素測量的定標曲線(xiàn)，見(jiàn)左上圖所示，相關(guān)系數R為0.996。為了驗證標準曲線(xiàn)進(jìn)行元素含量預測的準確度，我們另外取5個(gè)樣品進(jìn)行含量反演實(shí)驗，結果如右上圖所示。測試結果重復性較好，測量值的絕對誤差小于等于1.42%。確定了標準曲線(xiàn)，我們就可以大批量對土壤碳庫中的總碳含量進(jìn)行計算了。

EcoChem 碳庫快檢系統非常適合碳元素的元素光譜特性研究、碳庫碳素含量的快檢等。使得碳元素的快檢在土壤固碳中得以實(shí)現。激光誘導擊穿光譜技術(shù)作為一種新興的、快速的、微損的化學(xué)分析技術(shù)，具有目前傳統儀器不具備的更多功能，隨著(zhù)這一技術(shù)的發(fā)展，它必將在生態(tài)樣品元素分析領(lǐng)域、土壤固碳研究中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。