“林文輝老師著的《池塘里的那些事兒》采用通俗易懂的文字內容和科學數據相結合,將多年針對國內南美白對蝦養殖的研究成果歸納編寫而成。我們獲得林老師授權連載該書內容!”
池塘里的那些事兒(4) 問蒼茫大地,誰主沉浮?
是什么因素,支配這水生生態系統的天然生產力?一般來說,水生生態系統的天然生產力來自系統的光合作用效率。因此,支配天然水生生態系統的生產力主要因素有兩個:太陽輻射和二氧化碳。
太陽輻射是地域性因素,不是水體自身的因素。所以,就水體自身因素而言,支配水生生態系統的主要因素是二氧化碳。
雖然大氣中的二氧化碳可以溶解到水體中,但由于空氣中的二氧化碳濃度很低,靠空氣中的二氧化碳向水中擴散很難滿足水生生態系統光合作用的需求。
因此,水體中的二氧化碳主要來自土壤和巖石礦物的溶解,在所有能產生二氧化碳的含碳酸的巖石中,碳酸鈣的溶解度是比較高的!坝捎谔妓徕}的快速風化和碳酸鹽的緩沖能力,少量的碳酸鈣可以主宰水生系統的地球化學行為”(Murse,1990)。
如果以碳酸做橫坐標,鈣為縱坐標作圖,我們可以發現,上圖中只有A區的水質才適合于水產養殖。
池塘里的那些事兒(5) 如果把上圖(池塘里的那些事兒4)換一種表達方式,就可以得到下圖:
從圖中可以看出,高鈣水體碳酸含量低,碳酸鈣含量也低,高碳酸水體鈣含量低,碳酸鈣含量也低。水體中碳酸含量等于鈣含量時,碳酸鈣含量最高。
由于水體的緩沖能力與碳酸鈣含量有關,所以,高鈣低碳酸或低鈣高碳酸的水體緩沖能力都偏低。
因此,從水體穩定性能來看,鈣濃度大約等于碳酸的水體緩沖能力最強。
水體中的二氧化碳、碳酸氫根、碳酸根是可以相互轉化的,在水中,總碳酸包含了碳酸氫根和碳酸根,所以,水體中的總碳酸當量約等于總堿度(總堿度約等于碳酸氫根+兩倍碳酸根)。
也就是說,碳酸根當量大致上可以用總堿度表示。這就解釋了水產養殖傳統上認為鈣硬度大約等于總堿度的水最好的道理。
池塘里的那些事兒(6) 對生態具有重要影響的水體重要屬性包括:溫度、鹽度、pH、pe、堿度、硬度。 其中,溫度是地域太陽輻射屬性,pe是生物活動的結果。pH受水體本身和生物活動的雙重影響。 決定水質其它參數的是溶解于水中的八大離子:鈣、鎂、鉀、鈉、碳酸氫根、碳酸根、硫酸根和鹽酸根(或稱氯離子)。其中鈣、鎂、鉀和鈉是陽離子,碳酸氫根、碳酸根、硫酸根和鹽酸根是陰離子。 1、八大離子的重量和決定了水的鹽度。例如,標準海水中,這八大離子的重量和占總離子重量和(即鹽度)的99%以上。 2、八大離子中陽離子的當量和與陰離子當量和之差,決定了水體的pH。水是電中性的(正電荷與負電荷相等)。當水體中陽離子(帶正電荷)的當量和小于陰離子(帶負電荷)的當量和時,水體中的氫離子(帶正電荷)濃度就會高于羥離子(帶負電荷)濃度,水體呈酸性(pH低于7);當陽離子的當量和等于陰離子當量和時,氫離子濃度等于羥離子濃度,水體呈中性(pH等于7);當陽離子當量和大于陰離子當量和時,氫離子濃度低于羥離子濃度,水體呈堿性(pH高于7)。 3、八大離子中鈣和鎂決定了水體的硬度。即水體的總硬度大約等于(毫摩爾鈣離子/升+毫摩爾鎂離子/升)X100(毫克碳酸鈣/升)。 4、八大離子中碳酸氫根和碳酸根決定了水體的總堿度。即水體的總堿度大約等于(毫摩爾碳酸氫根/升+2X毫摩爾碳酸根/升)X50(毫克碳酸鈣/升)。 可見,八大離子的組成是水體的最重要屬性。所以,只有了解水體的八大離子組成,才能了解水體的屬性,才能為水質調節提供基本依據。
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