水草的生长和二氧化碳的关系(图)

水草的生长和二氧化碳的关系   

水草吸收二氧化碳的“胃口”非常惊人的!以自来水这平均每升水含有3mg的二氧化碳来计算,水草叶子形成1克葡萄糖,需要完全消耗500升水中所含有二氧化碳的总量。实际上可能比500升水大得多,因为水中的二氧化碳不可能被水草完全吸收利用的。

水草从水中吸收二氧化碳作为原料,再进行光合作用,和水合成葡萄糖。水草利用葡萄糖为食物供自己生活,剩余的食物再用来建造自己的身体。所以二氧化碳对水草是非常重要的!

根据一些研究显示,要使水草进行旺盛的光合作用,所需要二氧化碳的含量,在中性强硬水中至少需要30mg/L,在酸性强软水中至少需要11.8mg/L。

地面水和自来水中二氧化碳含量知多少

通常地面水的二氧化碳含量很少超过5mg/L,这是因为河水一直在流动,专业术语叫“曝气”的关系。而且是越接近水面二氧化碳就越少,因为接近水面的地方有水草进行光合作用放出氧气,而水底有有机物分解出二氧化碳的关系。深井中的泉水二氧化碳含量有时高过数百mg/L,不过也会因为地区的不同而有所差异。自来水在经过水厂时,也会有人工曝气的过程,它同样使水中的二氧化碳减少。一般会低过采水源母水的30%~70%。

二氧化碳溶解于水中的量到底有多少

二氧化碳无色无臭,有微酸味。二氧化碳较空气重50%,易溶于水。在0℃及一个大气压的条件下,1公斤纯水可以溶解3350mg的二氧化碳。二氧化碳的溶解性会随着温度的升高而下降。

5℃(2770mg/L)、

10℃(2310mg/L)、

15℃(1970mg/L)、

20℃(1690mg/l)、

25℃(1450mg/L)、

30℃(1260mg/L)、

40℃(970mg/L)。

二氧化碳的产生方式

1.发酵法。将酵母菌加如含糖的水溶液中,通过酵母菌的分解作用,使糖分解成二氧化碳。缺点:1.二氧化碳的纯度不够,气体中含有甲烷等杂质。2.反应器占空间,本方法必须有一个足够大的容器作为反应器。3.耗费时间,从装置到产生二氧化碳至少需要10天以上。4.气压太小,并且难以控制理想的二氧化碳添加量。

2.化学反应法。利用碳酸盐在强酸中分解的原理,产生多量的二氧化碳。优点:1.反应器小。2.时间短。3.气压大。缺点:1.纯度不够,其中含有强酸成份。

3.钢瓶供应法。缺点:JS往往用大瓶灌小瓶的方法,使鱼友的钢瓶常常充不满。最好找一家是拿到工厂用机器充的。虽然单瓶价格略高,但是从使用时间的角度计算还是划算的。

水草摄取二氧化碳的途径

1.游离态的二氧化碳。这是水草在水中摄取二氧化碳最简单,也是最不费力的途径。游离态的二氧化碳通常来自空气中二氧化碳的溶解,或者水中生物的呼吸作用。

2.化合态的二氧化碳。二氧化碳溶解于水中时,有一部分和水合成碳酸。碳酸分子在水中二氧化碳含量降低时,又会分解成二氧化碳和水,其中二氧化碳可被水草吸收。不过有些水草能直接摄取碳酸中的二氧化碳。

3.化合态的碳酸氢钙。碳酸氢钙是水中经常存在的一种钙化合物。尤其是在硬水中更是多。当水中的二氧化碳和碳酸极为贫乏时,吸收能力强的水草可以从碳酸氢钙分解并摄取二氧化碳。Ca(HCO3)2→CaCO3+H2O+CO2这种反应会出现沉淀现象,专业术语叫作“钙沉淀”。

4.化合态的碳酸钙。水中如果有不溶性的碳酸钙成份存在,例如贝壳、珊瑚沙等,当水草二氧化碳和碳酸极度缺乏时,某些水草能摄取水中的摄取二氧化碳,并导致PH值大幅度提升。CaCO3+H2O→Ca2++2OH-+CO2

二氧化碳对PH值的影响

水中的二氧化碳对PH值的影响非常大。二氧化碳在水中的溶解度极高,部分溶解于水中的二氧化碳与水结合成碳酸。碳酸的电解常数K1=3.510¯¹7、K2=5.010¯¹¹(25℃)。如果水中不含碱度,且水中含有饱和溶解二氧化碳,理论上在25℃的时候,水的PH值可以达到3.8。

在实际情况下,水中含有碱度的时候,当水中含有二氧化碳达到饱和时,PH值最多能达到5.7左右。这个值对大多数水草是个不好的生活环境,但是水草的生存还构不成很坏的影响。当PH在5.0以下时,则对大部分的水草生存有害。但是当水中含有可溶性钙盐即碳酸钙的时候,二氧化碳则会使水的PH值上升。

综上所述鱼友们可以知道,水中的二氧化碳除非它的量已达到超过水草需要量很多,并用极软的水栽培水草,或者水中含有钙盐(比如水草缸的底沙中含有珊瑚沙)产生反制作用,才会因PH过低而伤害水草。否则过量的二氧化碳也只是造成二氧化碳的浪费而已。

二氧化碳的浓度对光合作用的影响

自然水体中的二氧化碳浓度,平均约为5mg/L。但实际上在水草的原水域,有时候水中的二氧化碳值只是这个的一半或者是几倍。在光合作用良好的水域中,二氧化碳低于平均值是很平常的。在水草水族箱中,虽然有很多的二氧化碳被水草利用掉了,但是水族箱中的鱼类会呼出二氧化碳。特别在饲养密度很高的水族箱中,这样的作用不能被忽略。在这样二氧化碳浓度很高的水族箱中,水草会充分利用进行光合作用,尤其是那些生长缓慢的水草,如水榕类。

水中的二氧化碳的含量,还会受到水流动的影响。在没有过滤也没有打氧的水族箱中,二氧化碳的浓度会相当高。不过在水草水族箱中除非有必要,一般最好避免打氧。通常在短时间内,增加水中的二氧化碳浓度,水草的光合作用会迅速增加,直到其他因子条件(通常是光)限制为止。在其他因子条件没有限制时,当二氧化碳浓度增加到平均值的5~10倍时,多数水草的光合作用会随之增高。所以在早晨开灯后数小时内,水族箱内的水草会大量“吐氧”。但是,当水中的二氧化碳过高时,却会阻碍水草正常的光合作用,被称为〖二氧化碳的反制作用〗。二氧化碳的反制作用常根据水草品种、光合组织发育阶段、输入二氧化碳时间的长短以及温度而定。不过二氧化碳过量所造成的后果(对水草),不象想象的那么严重。一般的情况是,光合率明显降低。不过这时要更加小心的是你的鱼哦!

不同光波对水草二氧化碳的利用率

水草要进行光合作用的先决条件是要有光。除了光以外,还需要水和二氧化碳才能将它们合成糖类。水中的二氧化碳在不同的光波段中被水草利用的比率是不相同的。其中以位于红光波段利用二氧化碳的比率最高,紫光波段次之,然后是橙、靛、蓝、黄、绿等光波。在红光下,水草利用二氧化碳的比率最高可达到95%,但是在绿光下,水草利用二氧化碳的比率仅60%左右。因此我们可以了解,红光波段不仅是水草进行光合作用最佳的光能区之一,也是水草利用二氧化碳最高的作用区。