《水流比光照更重要》--Advanced Aquarist

ILOVEYOU · 发表于 2017-10-3 07:54:43

对珊瑚来说水流更加重要

原载于http://www.advancedaquarist.com/2006/9/aafeature2

翻译说明：本文属于一个文章系列，共有3篇，发表于advanced aquarist杂志，都是分析水流对珊瑚的重要性。第1篇从原理上分析水流为什么重要。第2篇介绍水流对珊瑚的短期、中期及长期影响。第3篇介绍作者所做的实验，并对实验数据进行分析。这里翻译的内容是第3篇的数据分析部分。因为我觉得这对大家更重要。

在翻译时，为了使句子看上去更像“人话”，很多地方不是直译，而是转换了一下说法（即便如此也未必像人话。如果对原文有兴趣，请直接看上面的链接。文章内容：（...省略前面几节...）初步的结果1、呼吸作用，水流加强时，（珊瑚的）呼吸呈现出加强的情形。最低的水流速度对应最低的呼吸速率，中等水流下具有中等呼吸速率，而高水流下呼吸最强。下图中，水流速度和呼吸速率形成的连线表现出很强的线性相关，相关性达98%。图5显示了呼吸作用的测量结果。

Fig5.jpg (125.51 KB, 下载次数: 29)

下载附件保存到相册

2006-11-3 10:29 上传

2、光合作用在我深入分析光合作用曲线之前，我应该介绍一些术语，这将有助于读者理解这个图表。图6显示了光合作用曲线中的关键点。图6：

Fig6.jpg (140.58 KB, 下载次数: 28)

下载附件保存到相册

2006-11-3 10:30 上传

呼吸点：在这个范围里，有机体消耗氧气导致氧气浓度下降

补偿点：在这个点上，光合作用与呼吸相等，这里氧气浓度不变

光合作用最大点：光合作用达到最大值可能因为多种原因（比如CO2的限制、化学反应平息等），通常解释为，在这个点上，光强度的增加不再导致更多氧气的产生

光合作用抑制点：在这个点上，光合作用过程衰减，以防止光合组织受到损伤。在这个点上，珊瑚接受更多的光会产生紧迫感。

图7显示了来自两个基因型的5株样品所呈现的结果。测试的珊瑚显示出光合作用的增强与水流的增强直接相联系。虽然3种水流速度下的补偿点基本相似，但从补偿点之后就出现差异了。图7：

Fig7.jpg (135.08 KB, 下载次数: 28)

下载附件保存到相册

2006-11-3 10:30 上传

结论

上升到最大光合作用的过程中，光合作用的反应过程更多地受到CO2供应的限制。珊瑚暴露在更快的水流中，使得CO2的扩散速度更快。CO2获取更容易，使得光合作用更强，这正像汽车上增压器给油料燃烧提供更多氧气从而使马力更大一样。

在光合作用的峰值点，氧气上升形成很高的浓度，从而形成放射态氧，这是一种有毒害作用的形态。

起初，珊瑚组织中氧气的上升抑制了化学通道，很像化学过程的堵车。在这个阶段，动态的光合抑制会降低光合作用，以防止产生更多的氧气。如果珊瑚继续暴露在低水流高光照的情况下，氧气会更多地成为放射态。放射态氧是非常危险的，因为它们破坏重要的光合蛋白质，引起不可逆的长期光合抑制。高水流会增加O2从珊瑚体中向外扩散的速度，从而避免高光照造成的紧迫，有助于维持最强的光合作用。降低的O2浓度维持了最强的光合作用，这很像高性能计算机的水冷系统，它带走了热量从而让处理器以最大速度工作。水流和光合抑制之间的关系也只是最近才开始被了解。虽然专家们都同意提高水流可以减轻光合抑制，但是仍然在为这种效应的机理而争论。

这个实验项目的数据清楚地证明了水流对呼吸和光化反应的重要性。因为这个项目中我使用的水泵只能达到10cm/s的水流速度，更高水流速度的情况有待于观察。很可能在更高的流速下，最大光合作用最终将表现为饱和，类似于光合作用与光之间的关系曲线。高一些的水流下，珊瑚仍能充足地光合作用，但是珊瑚的水螅体伸展会受到压制，导致珊瑚组织的机械性擦伤，最终引起珊瑚枝的损耗。

2、应用

充分了解了让珊瑚更健康的环境因素，有助于海水爱好者更快地养殖珊瑚，也帮我们了解那些难养的珊瑚种类所需的管理要求，比如Goniopora和Dendronepthya珊瑚。更重要的是，很好地理解水流和光照强度之间的关系，可以帮助海水爱好者在设缸时对设备作出更有见地的决定。回到我在这个文章系列中讨论的一个首要问题，海水爱好者通常把更多的重点放在光照强度而不是造流上。从图7可以看出，如果提供了非常强的光照而没有相适应的水流，不但无用，珊瑚反而会受到光合抑制的紧迫。光照的增强不会引起珊瑚生长的提高，反而可能引起缸子的温度上升和藻类生长，以及相当多的金钱和能源浪费。从这个文章系列中你应该记住：珊瑚的光照越强，它就需要越高的水流。图8：

fig8.jpg (132.73 KB, 下载次数: 28)

下载附件保存到相册

2006-11-3 10:31 上传

因为P.damicornis在很多地域都存在，我就用它来测试珊瑚基本水流需求。图8示出了与光强所对应的能适应珊瑚生长的最小水流。粗粗解释一下，从0~100 微摩尔光子*平米*秒这个绿色线段，是光照弱的缸子的平均光照情况，它们使用普通荧光管、少量PC灯（Power Compact）或VHO荧光管。从100~400 微摩尔光子*平米*秒这个黄色线段，对应着中等光强的缸子，它们大部分使用PC灯或VHO管，或使用少量低亮度的MHQI。红色线段对应的缸子则使用了成组的PC灯或VHO管，或高强度的MHQI，或者是这些灯的组合。正像大多数人所注意到的，缸子的光强与灯管使用时间、灯箱反光罩的类型、缸子深度等因素的关系很大。因为靠近光源的地方光强最大，所以另一个提议就是在缸子上部，要提供高一些的水流，缸子中间提供中等水流，而缸子底部的水流最小。我要强调的是，这些建议的水流速度是最小的，只是一个关系参考，供海水爱好者判断他们的缸子里光强和水流之间的匹配程度。下个月的文章中，我将讨论为什么海水爱好者应该摒弃用“x倍换水率”来衡量水流运动的习惯。我将介绍一些水流动力学，并介绍珊瑚缸中造流的多种技术。