珊瑚缸最好的灯是....（转载）

牛眼 · 发表于 2013-1-22 16:18:23

本帖最后由牛眼于 2013-1-22 16:21 编辑

最好的灯是......

http://www.advancedaquarist.com/2008/12/aafeature1
作者：Dana Riddle
翻译：Fat Cat

关于珊瑚缸“最好的灯光”的争论，几年来一直在鱼友间激烈地进行。从珊瑚群体来看，它们能够适应宽范围的光强和光谱质量，基本没人质疑。对经验丰富的鱼友来说这方面的证据很明显，尤其是对那些记得早期家庭养殖珊瑚情况的鱼友，当时最尖端的技术是5500K的“暖光”卤素灯，它也能够在饲养箱里维持很多种类珊瑚的生命。当然，从那之后，鱼缸照明领域已经引入了很多发明创新，而这些进步只是增加了争论。幸运的是，研究人员最近给出了一些统计意义上的数据，阐述不同光谱质量与珊瑚的生长与寿命的关系。这篇文章回顾这些资料信息，并提供更多的数据以支持我杜撰出的理论——“红光学说”。

最近的研究对“最好的灯”做出了建议——但附带着一些提醒！只有卤素灯被纳入研究范围，而且采样数量明显比较小（4种不同的K数，每种2个灯），其它的灯没有被测试（比如荧光灯、LED等）；而且只有一个珊瑚品种——从同一珊瑚礁的相同深度采集的一种鹿角珊瑚——被用在实验中。另外，珊瑚分枝被固定在两种不同的基材上（水泥和大理石）。了解了这些提醒信息，我们看看这些实验以及结果。

实验

Schlacher等人（2007）指导的实验使用了150W的5500K、10000K、14000K与20000K的4种灯（表1列出了品牌）。从澳大利亚大堡礁的14米深度随机采集了5株同品种的珊瑚，被分切成大约300块分枝，然后分配到8个105升水的缸里，用水泵提供循环。

                     K数          品牌          制造商

                        5500       Osram          Osram

                     10000       BLV          Ushio

                     14000    Hikari Arcadia       ？

                     20000    HIT Colorlite    Ushio

表1 Schlacher等人实验中使用的灯

珊瑚缸最好的灯是什么？

图1桌面形鹿角珊瑚

结果
这些研究者发布了两类数据结果：生长速度与存活率。我只分析成长速度的结果，原因如下。

任何熟悉给珊瑚分枝的人都知道，即便在非常好的环境下，分枝之后的珊瑚能否存活，好像有时候取决于运气。灯光的质量与强度以及水流肯定对分枝珊瑚的最终命运起到重要作用，因为它们要适应新环境，但是分枝过程造成的损伤情况也是至关重要的。因此，我认为我们不能把珊瑚的损失单独归咎于灯光，而是应该看灯光的长期效果以及它如何影响珊瑚的生长速度。应当注意到，这些研究人员觉得固定基材的类型对珊瑚存活率影响不大。在了解这个说法之后，我们看看图2显示的鹿角珊瑚在第三个月的生长速度。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图2 珊瑚在第3个月的生长速度，图中列出了生长速度与灯和基材的关系。

讨论
Schlacher等人发布了这些结果但是没有分析可能的原因。我们有几种方法可以来分析数据：

灯的PUR总强度

光合作用可用光（PUR），是珊瑚中共生藻的一到多种光色素吸收的光合作用有效光（PAR）的一部分，Schlacher和他的团队特地通过分光计测量每种灯的光谱质量来确定出PUR（用叶绿素a的吸收光谱，波长在400~450nm与650~700nm）。如果PUR是决定因素，我们期望看到随着PUR加强出现生长速度加快（如果没有暂时或长期的光合作用抑制发生的话）或者在光合作用抑制发生后生长速度减慢。我们没有看到其中的关系，因此我倾向于排除PUR是这些试验的决定因素。见图3。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图3：不同K数的卤素灯产生的PUR

灯产生的蓝光

如果蓝光是促进实验中采样珊瑚生长速度的决定因素，我们期望看到随着灯的蓝光减少而出现生长速度的下降。当我们比较蓝光量（图4）与生长速度（图2）的关系时，我们看不到这种趋势。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图4：实验中不同灯产生的蓝光量

灯产生的红光
虽然这些灯的蓝光与PUR都与鹿角珊瑚生长速度无关，但我们不能说灯的红光与珊瑚生长也无关。看看图5，灯的红光越多，珊瑚的生长就越慢，它们能很好地吻合。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图5：实验中不同灯产生的红光（650~700nm）量

回顾“红光学说”
要证实这个学说，需要一些实验数据的支持。下面说说支持“红光学说”的证据。

1980年代的夏威夷研究人员发现，受到宽波长的红光照射，会导致珊瑚的生长速度很低（Kinzie等人，1984）。更多的研究（Kinzie与Hunter，1987）发现，珊瑚在光谱主成分是红光的光照条件下，超过60天后就导致珊瑚“几乎完全没有虫黄藻，变成白色，但是活的共肉组织仍然完整地覆盖珊瑚。我们还不能通过其它方法取得同样的白化程度，包括长时间的遮挡光线”。

更多的实验结果表明，LED产生的红光会引起珊瑚白化。2002年初进行过这样的实验（参见http://advancedaquarist.com/issues/june2004/feature.htm），证明水下安装的LED产生的窄波长，导致脑珊瑚白化。后来在2004年我主持了一个实验，证明在这种条件下很多珊瑚都会白化（图6图7）。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图6

珊瑚缸最好的灯是什么？

图7

根据这些证据，我们会惊讶红光可能至少对某些珊瑚的虫黄藻有害吗？看看图8，很多珊瑚生活在缺少红光的环境里，“强”红光是不正常的，应该是影响珊瑚调节虫黄藻浓度与/或光色素成分的因素。

珊瑚缸最好的灯是什么？

图8 夏威夷Kailua-Kona附近13米水深的蓝色海水

Schlacher、Stark和Fischer的工作是重要的，对我们认识人造光对珊瑚生长与生存的影响，是一大进步。

但是，我们应该记住这些试验结果仅源于特定深度和地理位置的单一品种珊瑚。这些信息可能对其他珊瑚有用，也可能无用。显然，需要做更多的试验，但这并不会妨碍这些研究人员所取得的结果的重要性。

另外，我们应该注意到，对实际光谱质量来说，K数是一种很差的度量——K数是测量水银或卤素灯的光谱峰值线的参数，用它来判断灯是“暖”还是“冷”，是错误的。