旧缸综合症
旧缸综合症
发布人:fat_cat 作者:Julian Sprung

前言:很多人说自己的鱼缸时间长了之后,出现很多问题,即所谓的“旧缸综合症”。作者就自己的经验,介绍了一下出现“旧缸综合症”的原因。(此段文字没有仔细翻译,大意如此)


首先是介绍一些容易被疏忽的因素。


1、碱度的逐渐下降

玩海水的新手可能意识不到把碱度维持在较高水平的重要性,老手知道这一点,但会因为偷懒而听任碱度下降。这会导致珊瑚和珊瑚藻的生长变慢,而一些烦人的藻比如Derbesia会增加。如果碱度下降时伴随着PO4的升高,珊瑚缸可能会在很短时间内变成了藻缸。

碱度下降由少数几种原因引起。如果一直定量地向鱼缸中添加钙和碱,那么碱度总是会随着时间下降,同时钙化物会随着时间增加。这种需求最终会减慢或变得缓和,因为处于鱼缸较低部分的珊瑚会因采光被挡住而死亡。用碱度测试组合来定期检测碱度水平,并针对性地进行调整,是很简单的操作。钙反应器提高碱度的效果,取决于反应器中钙媒的维持,钙媒的慢慢减少将影响钙反应器的效果。要保持钙反的良好运行,必需定期地维护钙媒数量。

2、磷酸盐积累

因为要喂食,鱼缸中的沉积物中会出现PO4的净积累,管理较少的鱼缸中,水里也会积累PO4。沉积物中的PO4积累通常不是问题,因为它不易溶于水。活石表面和活石里面也会累积PO4。翻沙动物的作用,是防止富含PO4的碎屑阻塞沙床,而造流器可以让这些碎屑离开活石和沙床,使底沙层保持在健康情况下。PO4以磷酸钙或多种磷酸酯的形式附着在碎屑上。有些PO4会沉淀在活石表面上,但是不久之后就会被珊瑚藻、海绵或其他生物所覆盖,把这些磷酸盐与鱼缸的水体进行了隔离。

磷酸盐沉积不是问题,这是所有鱼缸以及自然生态系统的一个特征。只有水中的无机磷和有机磷才会引起“旧缸综合症”比如减慢珊瑚成长、珊瑚藻消失或者活石变绿。使用蛋分、藻缸过滤以及PO4吸收滤材都是限制水中PO4的有效方法。培养较多的藻类、珊瑚以及细菌,都是控制PO4的方法。

如果鱼缸里某个地方的碎屑堆积严重,定期用虹吸法清理碎屑是很好的方法,可以与换水一起进行。但是不能一次进行大动作的全缸范围的沙床清理,这种操作只能在FOT里进行。每次只能操作较小的一个区域,因为沙床也是一个生物群落,会受到剧烈操作的严重冲击。

3、换水

“旧缸综合症”可能是换水不足造成的。即便不换水也能防止氮磷积累、保持水质透亮、而且维持钙和碱度的水平,水中的离子成分也会随着时间下降。Bingman针对几种主要离子讨论过这种效果,Fossa和Nilsen试验了不同换水频率下包括不换水时的几种离子的变化。每月换水约10~25%,可以防止封闭的鱼缸中海水出现离子水平的长期改变。

4、水泵的流量减小

主循环系统的输出下降导致鱼缸中水流减弱,是一个普遍现象。它有N种原因造成,它是造成降低底床生物过滤效果降低的原因,不用说,也降低了气体交换。

5、珊瑚生长导致水流减小

水泵会随着时间推移输出能力降低,珊瑚的生长也会导致鱼缸里的水流减小。这种情况下,增大主循环泵和修剪珊瑚都是必要的。因为这个原因,推荐建立开放的珊瑚造景,用较少的石头和珊瑚,让珊瑚生长在一个宽松的密度下,让水流能环绕每一个珊瑚株。

6、珊瑚生长导致照明变弱

珊瑚生长不但阻碍水流,还会阻碍光照到达底床。这些阴影改变了光合作用程度、PH波动、氧气的产生、CO2的消耗以及其他事情。这会降低阴影中的珊瑚的健康,他们逐渐得不到足够的光照,尤其要考虑到灯的输出也随着时间而降低的情况。

除了以上这些问题外,还有一些可能的因素,也会在长时间后发生变化。

1、重金属积累

Shimek建议,由于人工海盐混合了较多的金属成分,以及食物中含有痕量金属,我们的鱼缸很像有毒废物堆积处,结果就是封闭系统中的重金属积累。他建议把定期置换活石和砂作为鱼缸维护之道。Sekha和Harker提供了积累重金属的毒性证据。但是现在还不能确认重金属累积与鱼缸的长期活力下降之间的关系。如果确实存在这样的问题,那么所有鱼缸都会在经历相同的时期后开始出现问题,但是实际情况不是这样,可能因为维护方式的不同,或者这种假设本来就不对。

2、珊瑚排异性代谢物的积累

Borneman讨论过软/硬珊瑚的各种排异性代谢物的潜在影响,在文献中提供了一系列的证据。这种观点在以前就被提到过。鱼缸里软珊瑚太多会抑制石珊瑚的活力,反之亦然,问题是怎样解释随着时间推移这种抑制作用变得更厉害。我们觉得这是鱼缸里混合养殖珊瑚的问题,当我们准备混合养殖时,这是一个挑战。然而,如果这只是在一定条件下保持某些生物的数量比例的话,我们可以描述得更精确。当软珊瑚和石珊瑚逐渐长大时,因为其体积增大,代谢物数量会增加,排异性也会逐渐加强。Borneman猜测这种化学战争可能是周期性地损失珊瑚的原因。我们对封闭鱼缸里的综合因素了解甚少,所以很难验证或怀疑这种说法。引起各种问题的排斥性化合物,可能是封闭系统中不可预知的人工产物,但是不要被此吓住了,很长时间以来,各种尺寸的珊瑚缸的成功,证明这种问题不是关键。

我相信,尽管存在化学战但我们依然可以成功的原因,是那些更重要的因素。我在2005和2006年所作的几个演讲中,我把旧缸和新缸作了对比联系。新缸问题的原因,一般都被描述为生物过滤效能的不足,如果这是事实,那么旧缸综合症是不是也是因为同样的原因?如果是,那到底是什么?

细菌数量的发展,以及底床里的其他生物群,有利于快速分解排异性化合物。当然,蛋分、臭氧和活性炭也都可以起作用。那为什么会出现间歇性的破坏,如果它们确实是这样,可以解释旧缸综合症到底是怎么回事。下一节会描述生物过滤,其中提供了一些线索,说明排异性化合物为何以及怎样间歇性地导致旧缸综合症。

在《珊瑚缸》第三卷第6章中,Charles和我描述了发生在底床中的生物过滤,以及在这个过程中平流的水如何成为关键。随着时间推移,底床上积聚的碎屑影响了水的平流,从而减少了氧气的供应,底床上碎屑的腐烂消耗了氧气。这种联合作用改变了底床的功能,可能引起珊瑚缸的长期健康下降。尽管存在以上事实,但是我们不是暗示大家奋力消除碎屑。保持一定的碎屑积累,是保证健康底床所需的生物多样性的条件。只是在后来,碎屑积累太多,才妨碍了自然生物过滤的正常功能。

3、水平对流和生物过滤的影响

什么是生物过滤?一般认为是含氮废物的处理。但是,生物过滤床的细菌还能消除多种有机化合物,它们的功能有助于通过多种途径维持一个健康的环境,而这些途径对氮循环却没有作用。这些理论当时曾在关于生物过滤的文章和讲座中被激烈讨论过,但在地球生态领域却是众所周知的。在上世纪90年代早期,我受雇作为生物圈2项目的顾问,那是一个很神奇的项目,一个封闭的大绿房子里,包含了地球上的几个主要生态系统,包括雨林、海洋、珊瑚碉、草原。一群科学家在这个封闭的系统里呆了好几年,研究这个环境中发生的变化。维持这个环境中的空气类似于在我们封闭的鱼缸中维持水。维持O2和CO2可能是你想到的第一件事情,你可能认为足够的植物可以维持O2和CO2水平。实际上维持平衡不是那么简单,当然,这种思路的方向是对的。里面的工程师需要考虑的空气质量参数之一,是建筑所使用的塑料和其他结构件所释放的可挥发性物质。这有点儿像我们在办公室和家里所遇到的问题,但是对我们不是大问题,因为我们的建筑物不是封闭的,与外面进行着交换。封闭环境里,空气中物质的积累可能严重地影响健康。这个问题的解决方法是让空气经过土壤床反应器。土壤床反应器主要部分是潮湿的土壤床,空气在风扇作用下经过土壤床,而植物、各种各样的细菌以及其他生物群生长在土壤床中。这听起来很像鱼缸里的沙床,不是吗?

沙床和土壤床中的微生物所做的,就是吸收、分解各种挥发性有机物。对我而言,土壤床就是地球用各种形式,包括物理和生物效力,消除污染毒害能力的最好证明。

4、排异性对细菌的直接影响

我们趋向于关注排异性化合物在珊瑚和珊瑚之间引起的战争,或者水螅和藻之间的战争。实际上,很多排放到水中的排异性化合物对细菌也有很强的抑制作用,因此这些代谢物可能直接影响过滤床中的细菌。排异性化合物的有意无意的作用,可能会使得一到多种细菌停止生长,从而改变生物过滤的工作情况。

可以想象,一种生命形态(珊瑚、海葵、藻、海绵、细菌)可以在封闭环境中成长,而且产生化合物,阻止分解化合物的细菌生长。但是这种影响可能是短时间的,因为另外一种细菌可能很快就会发展起来,利用这种化合物作为食物。除非制造化合物的生物能改变化合物以维持效力,且保持水中的化合物始终存在。从长时间看来,对于珊瑚缸的过滤床,可能或者必须,要考虑缸内的进化因素。而这与Spotte在1992年所说的生物过滤的快速成熟和更新是不同的。

下一节我会讨论病毒和细菌在理论上的可能影响,包括生活在珊瑚里的细菌。封闭珊瑚缸里的排异性化合物同样可能影响珊瑚体内的细菌群,这种影响可能导致删除生长和存活的长期改变。

5、疾病

旧缸综合症可能和多种疾病有关系。

这是一个可恶的事实,即使你对建立珊瑚缸所涉及的机械、化学和生物处理都非常了解了,仍然会存在疾病这个障碍,让你不可能获得一个仅需坐在那里欣赏的鱼缸。与一般的认知相反,疾病不是因为水质不好,尽管水质波动会造成鱼和无脊椎动物的紧迫从而使疾病加剧是个事实。如果病原体正在侵害你的鱼和无脊椎动物,你可能无法搞清楚为什么你的几千美金的鱼缸保不住鱼和珊瑚的性命。而且,几乎不可能、实践上也不可行,你去试图防止病原体进入鱼缸。这意味着在某个点,多种疾病会侵害鱼缸中的鱼和珊瑚。小心地处理鱼缸计划、小心的检疫过程、出色的维护习惯,这些做法可以避免出现大问题。有些自大的鱼友自称他的鱼不会生病,因为他创建了一个几乎接近自然环境的鱼缸,而且针对各种疾病提高了鱼的免疫力。这些陈述里少有事实。对很多疾病来讲,这是不可能的,必须认为这种说法是错的。有时候,某些疾病会侵袭每一个缸。

6、珊瑚的长期困惑的问题

大家都知道珊瑚中存在细菌会导致组织快速坏死(RTN),但是理解的不完整。最近以来,一些鱼友观察到一些现象,它是现在还不被充分了解的,或者被认为是正常现象。这种效果可以这样描述:旧珊瑚缸中的一或多种珊瑚经过多年快速生长后,突然停止生长。伴随着生长停止,或快或慢地出现珊瑚虫减少和组织坏死。最后,受到影响的珊瑚在缸里死亡了,而其他珊瑚还保持健康,继续生长。经过这次事件之后,珊瑚缸可能对这种珊瑚种具有了免疫力。以后再尝试引进同样品种的珊瑚时,不论是从原株上剪一块下来,还是取别的缸中所养的,都是徒劳,放进去后很快就会死掉。
这个问题没有答案,但是在red-acro等寄生虫的可能性被排除后,我相信可能是细菌导致这种麻烦。细菌可能直接作用于珊瑚,也可能在释放毒素,很像Moe所说的毒缸综合症。细菌可能影响数种珊瑚,因此缸里养不了某些珊瑚,但是另外的却可以存活和成长。很容易将此问题归咎于引入毒素的某个事件或关于水质的某些事情。然而,改变水质甚至改变过滤底层都不能解决问题,看上去确实像是鱼缸表现出对珊瑚的免疫性。这种现象没有名字,也没有相应的建议。Sprung和Delbeek发表的抗生素治疗方法可能有用,但是到现在没有人研究其可行性。这种情况与排异性化合物引起的阻碍生长现象难以区分。我没有实践证据证明我说的细菌会影响珊瑚的说法,这只是我的感觉。

最近针对病原性细菌影响石珊瑚所进行的研究,提供了一些支持这种现象的证据。将来的某天可能会解释清楚,为什么鱼缸里有时会发生这种问题或类似的细菌引起的疾病。

7、益生素、噬菌性细菌以及抗菌病毒(Bacteriaphages)

有些爱好者一直在试验,通过向缸里添加非致命细菌合成物,与致命细菌进行竞争,从而治疗RTN。通过添加人造菌组成的益生素制剂来控制其他细菌数量,可能成为不少鱼缸的维护手段。这种思路的另一个途径,是Stolp和Starr等人在1960's描述的Bdellovibrio bacteriovorus细菌的噬菌能力,Frank在1968年建议,这种噬菌性细菌可以在自然界中控制细菌数量,同样也可以用这种效果控制鱼缸中的致命菌数量。这种方法对珊瑚和鱼类的致命菌的控制效果不好评估,但是还在测试中。

上面提到的石珊瑚像外体组织一样被侵袭(免疫反应)的情况,可能是由于珊瑚表面缺少对抗病毒的保护性细菌群。Bacteriaphages这种病毒正如其名字,可能只针对生活在珊瑚表面粘液里的特定细菌群,从而导致其他细菌侵害珊瑚的无细菌保护的表面。这可能同时触发了某些细菌的毒性。Bacteriaphages在海洋中非常丰富,平均每毫升海水中含有5000万个。还没有人研究它们在鱼缸中做了什么。

病毒可能也在珊瑚疾病中扮演了角色,它们在海水缸中的存在还没有进行研究。Wilson等人在宿主珊瑚组织内发现了粒子病毒(VLP),他们说,受到热击的珊瑚的组织中,还有大量VLP,而没有受到热击的珊瑚体内则很难找到。他们猜测,受到温度冲击后诱发了病毒。他们有一个正在验证的假设,就是温度冲击后来引发了虫黄藻中的病毒。而且,作者注意到了VLP病毒的多样性,认为有多种病毒可以感染珊瑚和虫黄藻。


很难总结我在此文中所说的所有方向。因为旧缸综合症的可能原因非常多,是一个等待研究的领域。从海水爱好者便于操作的角度来讲,这里提出的关于维护和疾病的想法,只是想给出一些排查点而已。