水晶虾底泥生物系统分析

发布者:消化草   2015-10-24 05:50:12   来源:   评论:0 点击:

水晶虾底泥完全分析

  本文大都说的是底沙,但是和水晶虾底泥完全差不多,本文能够让你,完全理解,关于底泥和整个缸生态的主要关系。很有了解和学习的必要!
  鱼缸中的所有底沙系统,亦拥有其缺陷及优点,如deepsandbeds(dsb)厚底沙,充水层plenum,底喉,不使用底沙等。这篇文章,讨论的是dsb,我们能否维持它的优点,气走它的缺陷,使到它是一部不单止适用于珊瑚缸,也能在咸、淡水鱼缸中发威的喜剧?
  厚底沙浅介
  厚底沙无标准规格,通常是在鱼缸中铺上4-6吋的沙,用糖、幼盐尺码的沙粒。铺设后,理论上,什麽也不用再去做,定期洗沙也不须要。
  沙的表面面积很大,所以住在其中的菌(如硝化菌等)是很大量的。以RonaldL.Shimek博士的鱼缸为例,4吋(厚)x12x36的底沙,沙粒约1/8mm,便计到有14828平方迟的表面
  面积,约等于3.2包Eheim的ehfisubstrat生物过滤滤材。幼沙也使屎等东西不会陷入沙里,就算入了,也不会深。
  说到铺厚底沙,鱼友常先想到会出现微氧区,即有把NO3变N2的脱氮作用。如铺薄沙,竟然也有。《TheReefAquarium》书中说一吋沙亦有微氧区。只是它的体积必细,含脱氮菌
  (化NO3菌)必小,所以功效很低。厚沙其一目的,就是为了扩大微氧区。
  厚底沙的优点
  dsb的功能,是处理,循环,消耗养分/毒素(比如NH3、有机化合物等)。所有过程乃全自动化,也互相协调,不须人力、电力、吃奶之力。
  dsb的原理
  沙面及最上层带氧区
  沙面及沙中顶部的虾、蟹、海星、虫、微型动物等清洁队,先把固体垃圾(如屎、剩下的食物、尸体等有机化合物等),和部分藻类吃了,把当中的营养,一部分吸收,消耗了,另一
  部分排出(屎)。厚底沙上层的带氧区,有两种作用,
  a.氨化作用(即腐化),氨化菌把清洁队排出的,与被水流带来的有机化合物,变成NH3、PO4、硫化物sulfides、二氧化碳CO2等。过程会消耗氧O2;
  b.硝化作用,硝化菌把NH3化成NO2,跟著化为NO3和酸性(H离子)。同时也处理溶于水中,被水流带来的NH3、NO2等。过程也会消耗氧。
  沙上的藻类吸收了些PO4、CO2、NH3、NO3等,便能生长,繁殖,补回被清洁队及其他生物吃了的。
  扩散到底沙的氧,在此区已被消耗得八八九九。
  从缸外,格著玻璃看到的浅啡色沙层,就系带氧区。此区未成熟时,颜色是原本沙的颜色。
  厚底沙中层的微氧区
  带氧区的产品NO3,会扩散到微氧区。此处有脱氮作用,脱氮菌会把NO3化成N2,及硷性。前者的气泡,升上沙面,再升上水面,逃到空气中。后者中和带氧区生产出的酸性。
  微氧区内的沙层是灰色的。
  厚底沙中层的无氧区
  厚底沙的最下层,是黑色的的无氧区。此区最为人熟悉的是H2S硫化氢的生产。那处的菌,责任是处理带氧区,氨化菌排出的硫化物,以硫酸盐还原作用使之变成H2S。H2S很毒,即鱼友所说的反缸兄手sulfide。正常情况,它只是厚底沙系统内的过渡期产品。它的气泡,升上带氧区时,会给硝化菌的邻居化H2S菌快速处理,化成无毒的硫酸盐sulfate后,被藻吸收作养分,及输出到水中。H2S也会跟沙中的重金属化合,两者一齐变成无毒。
  无氧区还有两种配角产品:有细菌会生产锰Mn和铁Fe(锰,铁还原作用),会被藻类吸收作养分,和跟H2S化合;
  另一种配角菌生产CO2和CH4沼气(发酵作用,和methanogenisis作用)。CH4有毒,是过渡期产品,气泡之形,跟H2S般,升到带氧区,便槽化CH4菌快速化成CO2,及水。CO2
  被藻类吸收作光合作用。水输出到缸水中。两配角在鱼缸dsb中的产生,通常是很低或无的。
  dsb中的氧、H2S、CO2、N氏三契弟(NH3、NO2、NO3)、N2等等的流动,运送,是以扩散作用来驱动。
  厚底沙的功能重点,在于物质向dsb输入,和从dsb输出。
  输入:固体垃圾(有机化合物)、有机化合物、N氏三契弟、PO4等我们不喜欢的有害污染物。
  输出:N2、硫酸盐、CO2、氧(藻产生的)、水等无害物质。
  dsb是模拟大自然中,珊瑚礁、湖的底沙、泥的工作。只系在大自然中,下层底沙的两种配角,不再是配角。
  整个工程中,可见藻(沙面的和沙中的微形藻),清洁队之助力很大,是dsb的重要成员。住在沙中的动物,例如虫、微型动物等,也有出力,其一,牠们在沙中爬行时,不知不觉的协助扩散作用。其二,沙中的菌,是聚居于沙粒表面的生物膜中。随著时间,细菌分泌越来越多的生物膜,使沙粒黏在一起,影响扩散作用。幸好,沙中的动物出手相助,牠们会吃了部分的生物膜、菌。空置后的沙粒表面,使菌有地方繁殖。繁殖时,及bb期吸取NH3等物有最劲的效率。
  dsb还有一元功能:生存在沙中的动物、藻,及其子孙,是珊瑚、鱼儿等的其中一个食物来源。
  我们看到dsb沙中的气泡,未必只是N2,也可以系H2S、或CO2、CH4、O2等。
  dsb的缺陷及解决
  我选择的解决方法在于简单,及不会有坏影响。但只在理论层面,希望各位一同研究。大家亦可按著缺陷的原理入手,自行创作。
  其中5大缺陷:
  NO3化解作用的不稳定性
  化解NO3之脱氮作用,要在微氧区运作,不是带氧,也并非无氧,所以难掌握,不稳定。
  微氧区有机会落陷为无氧区,即如微氧区本来两吋厚,变了一吋,例如缸中的生物总重量升了,而氧气量没有因应增加,供给沙的氧便小了;又如面层的沙藏有越来越多的固体垃圾,
  腐化时用去的氧越来越多;鱼吃了很多沙中的虫、微型动物;治疗白点病的降盐度法会杀死微型动物
  水、水流和沙中的变化,微氧区是敏感的。充水层过滤plenum就是利用埋在沙底的充水层内,贮存的氧,慢慢扩散去微氧区,来维持,做就微氧区。
  在dsb中,怎样能补求这点?我想到根本春美小姐。对!可以利用一种东西,它也有微微放出氧的能力。就是植物的根。我说的植物,不是羽毛草、提子草那些,它们只是巨藻。它们的根,只有抓著的功能,及只在沙的表层。我要的植物,其根部要生在沙层中,还要有吸收,释放物质的能力。
  理论是,在dsb种植足够数量的植物,有下列作用:
  1:那些根能慢放出氧,像充水层般维持,做就微氧区,更使这区向无氧区扩展。
  2:帮助吸收沙中的NO3,(根的吸收量不及叶片)。
  3:根会释放出一些有机化合物,是微氧区的化NO3菌(脱氮菌)的养分--碳元素。
  4:根部不停慢慢吸水也有利于整个底沙的扩散作用,从而提升脱氮作用的效率。
  5:但根也会放出化NO3菌的抑制济。不用担心,只要化NO3菌已形成生物膜,便不害怕了。
  开缸后一段时间才种植,便没问题。
  那种植物最适合?最好是该植物有部分是生长于水面的,上图。整株生长在水中的植物,生长速度必比较慢,根部的吸与放便慢了,影响到上述好处的效率。部分生长于水面的植物,不用受水里CO2不足的绊住,及能得到更多光(aerialadvantage也),可以尽情光合作用;叶子不会被水中生物吃掉;夜间排泄的CO2,大部分由水面上的叶子散出,不会使鱼缸变酸;晚上不会吸去缸内的氧,吸水面的;根,日夜也放出氧。
  我写这文章时,只想到红树mangroves吻合,各位有没有其他提议?为方便原故,我把适合的植物,暂称为根本春美植物。
  根本春美植物也对带氧区有益种在dsb--
  1:根能慢放出氧,供给带氧区的硝化菌。
  2:根释放出的有机化合物,是硝化菌的养分(碳元素)。
  3:帮助吸收沙中的NH3/4和NO2,但吸得比叶片小。
  4:根部不停慢慢吸水,有利于整个底沙的扩散作用,从而提升硝化作用。
  5:会稳定带氧区的pH,即吸走CO2,及化解硝化作用时产生的酸性。硝化菌不适合在底pH中工作。
  6:植物的根会放出硝化菌的抑制济。只要菌已形成生物膜,便不害怕。开缸后一段时间才种植,便冇问题。根放出的氧,也有助于带氧区的氨化作用。
  根部放出氧,和吸水是缓慢的,与气泵,水泵相比,就如龟跟超音速飞机的差别,所以不会把微氧区变成带氧区;也不会吸水吸到有底喉过滤的坏处。
  植物的根部有益,促进沙中的脱氮作用,硝化作用;及根本春美植物之助力更大,已被科学验证:CaffreyJMandKempWM,1992和JaynesMLandCarpenterSR,1986。
  反缸与H2S
  最为人所言论的,是dsb的沙被鱼儿无情地翻起,里面的硫化氢H2S逃到水中。沙有一定厚度,便会形成生产H2S的无氧区。H2S比NH3更毒,但现今也未了解它如何伤害生物,推测是它影响细胞的基本酵素功能。带烂蛋味,只要有小分量流入鱼缸中,鱼友也会嗅到。若把它用氧来燃烧,会有淡蓝火燄。鱼友怕沙藏被鱼儿一镬过翻起,一次过有过多H2S逃入水中。被动补救法是,只铺2-3吋的沙,这厚度不会有无氧区。但交换安心的代价是,微氧区也会很细,化NO3的作用便细了很多,或无。主动补救法是,照用dsb,只要加一块网。网孔不要太细,要大过plenum的网,从而能容许小虫,微型动物穿过。网只是按著下面的沙,就算翻起,也不会太大规模,太深。
  讲句公道话,沙床被翻起,有伤害性的不止H2S,沙中的N氏三契弟(鱼缸,大自然的沙中,三契弟的含量高出水中的很多)、重金属、CH4也有机会有份。又沙里的各种细菌接触到氧,很多会由无氧形式转成有氧,大量用去水中的氧气,缸中生物使很易缺氧。沙内的较低pH亦有些影响的。用网及缸内够氧有防御性。Fishonly缸就只用滴溜和skimmer,氧量未必够的。
  对于已设dsb的,只要在沙面铺网,再加一些沙在上面,便可。对于准备铺dsb的,如果你准备用5吋厚,先铺4吋,之后放网在上面,再铺馀下的沙。(不是硬性先铺4吋)
  还有奇妙方法,又是种植物在dsb:[list][*]根放出氧,可帮助氧化沙中的H2S为无毒物质。[*]根放出氧,可减小无氧区的体积,即H2S的生产便降低了。[*]根也有些抓紧沙粒的能力。
  担任上述功能的,根本春美植物的根,因有较高而持续的放氧力,长得较快,多,所以有最佳效率。
  对PO4的无能为力PO4是藻的养分。鱼缸内的PO4,主要在那里?不是在水中,却是在沙中。不论你用什麽底沙系统,每粒沙都是PO4的磁铁。大自然的珊瑚礁、湖都是一样。
  所有底沙系统,包括dsb也不能化解,处理它,主要是靠藻吸收。沙中的PO4会不断释放回水中。所以我们会有换水后,PO4下降了,但不用很久,其量又会回升番的现象。为防它,应该从开缸的第一日起,便限制它走入缸内,和不断/间断使用吸PO4的用品,尽力避免它的累积。
  除了多藻外,PO4含量高也会伤害珊瑚的。
  幸好,PO4也是植物的养分。若果你在沙中种植植物,根部便能吸走它。当中以根本春美植物吸得最多,最有效率。
  对重金属的无能为力
  如果重金属有一定的分量,对鱼、珊瑚、菌(像硝化菌)、植物、藻(包括共生藻)及各种生物有毒害的。
  来源:买回来的沙或多或少会含有,用含重金属的药,水喉水,过量使用微量元素,低质的盐,鱼缸顶金属器材滴下的水等。
  厚底沙也会出产。在无氧区,如果沙粒含氧化锰,和氧化铁。便会产出锰和铁。它们也是藻的养分,后两更是主要的。
  沙粒也是重金属的磁铁。沙粒的电荷是负的,而所有重金属的电荷是正的,正负相吸,使重金属黏在沙粒上。很多情况会使它们溶出,释放回水中,如当沙中的pH变低(如硝化作用会产生酸性,有机化合物腐化也会)。不论那种底沙系统,都会发生。
  用药,如含重金属的(例如铜),也有相同效果,盖铜的电荷也是正的。因此,用过此类药,就算换水,缸中也有铜的。停药很久后,转养较敏感的珊瑚,有失败的纪录。听说吸重金属
  的泸材颇有效,吸满会变色,如Seachem的CupriSorb。在医生缸用药最好。
  讲开又讲,植物种在dsb,也有助力:
  1:它的根直接吸收重金属作养分。
  2:根释放出的有机化合物,会与重金属合体,使它们变成无害。植物也放出有机化合物于水中,对水中的重金属有一样功能。合体之物,会被skimmer打走,碳吸去。
  3:根放出的氧,使重金属氧化为无毒的氧化物。
  4:减小无氧区,锰和铁的生产便小了。
  根本春美植物的根,吸与放最劲,所以功能最突出。
  沙面的藻
  各类底沙系统中,也含丰富的N系三契弟、PO4,也有CO2,又有些重金属,刚好它们全是藻的必需养分,所以通常沙面,玻璃底部都长有藻。如果不嫌藻不雅观,适量的藻是有益的,能帮手吸去你不想要的东西。但沙面有过多藻,是会阻碍物质扩散入沙内的,那麽便废了底沙系统的武功了。
  种在dsb的植物又派用场:
  5:植物会放出藻类抑制剂allelopathy来消灭沙面的藻。
  6:藻的养分,等于植物的。沙中的养分给植物的根早著先鞭吸了。
  藻在dsb的功能,植物做得更好,更快。
  用根本春美去大战沙面的藻是必胜的。因她获得较多的CO2及光,而生长得较快,所以要吸的(沙中及水中的养分),会较对手吸得更多,留给藻的便小了许多;要释放的抑制剂,
  会比藻放得多。根本春美植物更有战胜鱼缸中,其他地方的藻之大能。
  结论
  根本春美她能够加强,保救dsb的处理,循环,消耗养分和毒素的功能。又能减低藻类的数量。铺薄沙的系统也会得益。鱼缸的整个沙面中,必有死位,在那处种植她,能起死回生。
  种植她,也有使用外置水草缸,或种巨藻之好处。鱼缸中,要把她插得美观是颇难的。其中的选择是插在缸后面,侧面。若嫌不够,不如找些功能较低的植物,即整株生长在水中的植物,补在前景,中景。根本春美植物难找,不过只要客人有需求,鱼铺就有供应了。红树林,到处都有的。水中植物一例子是短的红树。两种植物,希望大家能找到多种美丽的品种。去那里找?去我们的脑和意志中找。不要说冇可能,或冷嘲热讽。否则我们的一生,又怎会是套色情喜剧。海水水草缸由我们带起潮流。

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