打造一个充满茂盛植物和健康美丽鱼类的水下花园常常令水族爱好者望而却步。然而，这其实并不难；关键在于理解并熟悉封闭水下生态系统中发生的基本关系和过程。每种植物都需要最佳的光照、水质和底砂条件才能茁壮成长。这些条件中的每一个都会促进或抑制植物生长，因此保持适当的平衡至关重要。.
光照与植物光合作用。 光合作用是植物最基本的生化过程之一，在此过程中，植物利用吸收的太阳能产生富含能量的化合物。该反应的目标是生成能够储存能量的分子。在光合作用过程中，水分子（H₂O）分解，氧原子以氧气分子（O₂）的形式释放到环境中。葡萄糖是光合作用的第一个产物，它可以转化为其他对植物生长发育至关重要的化合物。影响光合作用强度的因素包括：二氧化碳浓度、环境温度、光照强度和光抑制。在没有光照的情况下，植物会释放细胞呼吸过程中产生的二氧化碳。在极低的光照强度下，细胞呼吸过程中释放的二氧化碳量超过了光合作用过程中二氧化碳的固定量，植物会持续释放二氧化碳。在特定光照强度下（该强度取决于植物种类和生长条件），光合作用过程中二氧化碳的吸收量与呼吸作用过程中二氧化碳的释放量相等。这一点被称为光补偿点。当光照强度高于光补偿点时，光合作用强度会增加。当光照强度达到一定值（具体数值因植物而异）时，光合作用就会达到饱和状态。此时，由于光抑制现象，光合作用开始减缓。简而言之，光照强度会促进植物生长，但这种促进作用是有极限的。
水的理化性质。 水是世界上最好的溶剂，它不仅含有钾、氮、磷等基本元素，还含有许多植物仅需微量元素的元素。在自然界中，这些元素通过降水、地表径流和其他河流流入进入水体。如果没有大量元素和微量元素，植物就无法生长，也无法保持健康。大量元素是指至少占植物干重0.01%的元素。这些元素包括所谓的生物元素，即在植物结构、光合作用和卡尔文循环中发挥关键作用的元素。其他微量元素也发挥着关键作用，例如在植物颜色形成中。植物需要适当的营养，这些营养必须以易于吸收的形式提供，并且比例要适合该物种。
每种植物的营养需求都不同。一旦植物体内某种矿物质的供应耗尽，它最初会表现出缺乏症状，然后死亡。必须持续维持微量元素和微量元素的适当平衡比例，因为过量或缺乏都会抑制植物生长。
底砂。 底砂在水草缸中扮演着关键角色。它是各种化合物转化过程发生的场所，这些转化物随后可被植物吸收。底砂能够缓冲水中过量的化合物，并为水草提供微量元素。对于根系植物而言，植物与细菌在底砂层中形成共生关系。在封闭式生态系统水族箱中，鱼类会排出代谢废物，而氮正是在底砂中从难以消化的形式转化为水生植物可以吸收的形式，主要以硝酸根阴离子NO₃⁻和铵根阳离子NH₄⁺的形式存在。因此，避免底砂中出现厌氧区至关重要，因为厌氧区容易导致植物根腐病。此外，底砂的底层结构应有利于与植物根系共生的好氧细菌的生长。水族箱中良好的底砂可以起到过滤作用，储存有毒化合物，促进植物与微生物之间的共生关系，并定期为植物提供大量元素和微量元素。
水草。很难想象一个没有水草的水族箱。水草对水体的外观有着巨大的影响，它们能赋予水族箱独特的个性。水草能让您完美地布置水族箱，并重现自然生态环境。水草的装饰作用毋庸置疑，但它们的功能远不止于此。它们有助于维持水体的生物平衡，从而增强水体的自净能力，是再生区的重要组成部分。一个运转良好的水草缸生态系统能够维持水质参数的稳定，同时也能使水体看起来清澈透明。适宜的水草生长能显著抑制藻类和蓝藻的滋生，消除有害细菌，去除水中的毒素，并为水生动物的繁衍生息创造最佳条件。了解了上文简要介绍的基本水草生长促进因素后，我们应该为水族箱选择合适的水草，确保它们对温度、pH值和硬度的要求相似。我们还必须意识到，随着光照强度的增加，我们需要为植物提供足够的养分才能使其茁壮成长。底砂越好，对我们操作失误的缓冲能力就越强。在水族箱中，我们必须密切观察植物的生长情况，并根据个体的营养缺乏情况，谨慎地施用合适的肥料。
植物的矿物质营养、光照和水分这个话题还没有讨论完，我们以后可能还会多次讨论它。.