厚沙系统的构造及优势

Luciferyl

最近弄了一个厚沙缸来代替之前的大蛋分，但发现坛子里关于厚沙系统的帖子比较少，也没有系统的介绍。
以下是生物学家Ron Shimek关于厚沙缸的介绍。 原文参考 http://www.ronshimek.com/deep_sand_beds.html


在自然界中，大多数珊瑚礁是由沙区包围。通过在我们的鱼缸中构建一个厚沙系统，我们仅仅是模仿了大自然的环境。厚沙床能够提供三样东西。首先，它们提供一个生物过滤系统处理和导出一些溶解的营养素。第二，它们提供地方回收碎屑，过量的食物，动物粪便和其他废物。最后，它们提供了许多珊瑚和鱼的食物。让我们来看看每一项功能。

和自然环境一样，在我们的鱼缸系统中厚沙的沙粒表面提供养了细菌的主要基材。细菌群体由三个因素决定的：细菌吸附表面总面积，养分的数量和细菌天敌的影响。这些因素能够影响厚沙生物过滤器的效率。

在一个固定体积的沙床中，沙粒平均体积的减小可使细菌吸附表面面积急剧上升。例如，立方体1毫米的沙粒具有表面面积6平方毫米，而边长0.125毫米的立方体是总表面区域为0.09375平方毫米。然而，在1立方毫米体积的沙堆中，有512颗较小的颗粒，总表面面积48平方毫米，是1毫米大小颗粒总面积的八倍。

在我的45加仑水族箱，沙床平均约4英寸深，12英寸宽，36英寸长，共为一立方英尺的泥沙中。总砂表面积为约14828平方英尺或只是略微超过1/3的英亩。细菌具有大量的存活空间！

在我们的鱼缸中，活石或其他材质表面的细菌总量和一个超过4英寸厚的砂床中的细菌总量相比是微不足道的。畜牧业的基本规则是，你必须喂养动物，许多动物礁需要吃很多。我测试的鱼粮平均约二分之一的重量是蛋白质，这反过来又意味着他们含有非常大量的磷酸酯。只要喂养你的鱼或珊瑚，他们可能快速的将普通礁石水域中的氨和磷酸盐浓度提高几百到几千倍。但是，如果你有一个厚沙系统，那么这个系统能够快速的处理新增的营养盐。

鱼缸中生物所产生的营养物质将会成为细菌的食品。生物过滤体统的成败取决于细菌的生长。在沙缸底部低氧区的细菌将氮化合物转化为氮气。在正常温度下，约为27.7度，如果有充足的营养，有些细菌能够在不到一个半小时内增加一倍数量。这种快速的细菌生长导致氮气的加速释放，如在厚沙缸底部有气泡的形成。

细菌的快速生长的前提是具有充足的空间和养分。当过滤材质的空间由细菌种群完全填满，菌群地增长将放缓，并可能完全停止。有些细菌还会分泌一种称为“糖复合物"的覆盖物质。”这些糖复合物形成一种类似冰糖的硬糖状物质。细菌的快速生长可能产生足够的这种材料将沙粒凝结在一起。这些硬块沉淀物可能会牢牢的凝结在一起，一致与需要用铁锤打散它们。在许多珊瑚文献中，这些团块据说由碳酸钙或磷酸钙沉淀引起的。但是这种矿物沉淀是很罕见的。如果将一个这种小沉积物疙瘩放置在家用漂白水的弱氯溶液中，它会在短时间内分解为沙粒。如果这种凝结物团块是由钙盐形成，它们就不会在漂白水中解离。

沙粒结块的形成是生物滤材的一场灾难。凝结的硬块将限制水流流动，并堵塞有机物的流通，导致腐烂。此外，结块将覆盖细菌，阻碍它们进行代谢，从而降低生物滤材的效率。这反过来，使鱼缸中营养盐水平扶摇直上。

幸运的是，预防沉积物聚集和维护生物过滤的工作能够由一个健康和多样化的厚沙系统中居住的生物很容易地完成。这些沙中生物是由各种不同的小生物组成，而它们并不是特别有吸引力。该些沙中生物是“清理船员”和“礁岩清洁卫生员”，并在成功的鱼缸系统中具有丰富的生物多样性！在一个成熟的沙床中，通常生活着超过200种不同的沙中生物，其中包括多种类型的扁虫，圆虫，几十个品种的刚毛虫，小螺，蛇尾，小海参，原生动物，和许多类型的小型甲壳类。总生物群体可能是非常巨大的！我在前面提到的45加仑鱼缸的底砂中做了抽样测量，发现超过半毫米大小的生物数量在90,000至150,000之间。

这些丰富的沙中生物能够对沙床起到什么作用？嗯，有些生物会吃掉多余的食物，碎屑，或藻类。这种情况下，沙中生物会消耗一部分残渣，并排泄出剩下的废物。同时，细菌会在利用这些废物所产生的营养。因此沙中生物将有助于保持生物过滤材质的功能。此外，一些沙中生物会吞食沙粒，并消化掉沙粒上的微生物，为细菌生长提供了空间。

沙中生物在沙床中的移动将推挤并移动沙粒。移动的距离不多，只是一点点。据估计，每天每个小生物体移动约10至100立方毫米的沙床，如果乘以沙中生物的数量，可以得出这个沙床中沙粒移动的总量。在我45加仑鱼缸中，沙床拥有约10万个小生物，所以平均约一百万到一千万立方毫米的沙粒每天都在移动！用简单的话说，整个缸体的沙床可在三到三十天内完全移动一次。在这种沙粒移动和生物吞食的情况下，沙粒结块沉淀根本不会发生。

因此，残余的食物被沙中生物处理掉，并成为动物或藻类的肉体。沙床的生物过滤性被保持在最好的状态。而且，最重要的是你作为鱼缸的主人，不需要做任何事情。沙中生物为你完成了所有的工作。你所要做的就是坐下来，享受一个健康的鱼缸。

但是，这不是好沙床会为你的鱼缸系统所提供的所有好处！大多数沙中生物的存活期不到一年或更短。然而，它们迅速增长，并在几周内开始它们的衍生。日积月累，它们产生大量的蛋，精子，和幼虫被无形地释放到鱼缸的水体中。这些繁衍产物能够成为许多SPS珊瑚以及其他滤食性珊瑚的食品。从历史上看，许多水族爱好者是在开始设立厚沙系统后才能够首次养活SPS珊瑚。

下面是沙缸构造的部分。明天继续。

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顶，我要看构造部分。

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构造看看

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我也想看看构造！

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构造呢？还有明天继续，快再来一帖

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