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Guc來做個珊瑚燈(1)珊瑚需要什麼樣的光?

作者:洋芋粉哥Guc

在我們讨論珊瑚需要什麼樣的光之前,讓我們先了解一下它們。

Guc來做個珊瑚燈(1)珊瑚需要什麼樣的光?

首先,應該清楚珊瑚是動物還是植物。我們經常看到珊瑚生活在海底,有海草等,并将珊瑚誤認為植物。事實上,珊瑚是海洋中較低級别的動物,而Coelenterata珊瑚蠕蟲Anthozoa是最大的腸門,有7000多種,都是海鮮。珊瑚分為八個珊瑚亞綱和六個珊瑚亞綱。根據水獺的骨量和大小,珊瑚一般分為幾種類型,如大息肉硬化,LPS,小息肉硬化,軟珊瑚和海葵。

那麼珊瑚吃什麼呢?一種是通過觸手,纖毛和粘液捕食浮遊生物和有機碎片,另一種是為珊瑚共生藻類提供營養來源,這種藻類估計每毫米3毫米珊瑚組織有30,000種藻類,與珊瑚共存。大多數藻類是自生生物,為宿主提供易位還原碳化物,如葡萄糖、甘油、氨基酸等光合作用産物。藻類可以提供高達90%的珊瑚礁能源需求。作為回報,珊瑚提供保護,住所,營養物質(主要是含有氮和磷的廢物)以及用于光合作用的二氧化碳的持續供應。珊瑚生活在深水水域,因為海底光線很弱,體内沒有共生藻類,主要是以第一種方式捕食。大多數生活在淺水區的珊瑚都以兩種捕食方式存在。

現在我們知道為什麼珊瑚需要光,因為它們體内的共生藻類需要光合作用。珊瑚通常生長在不超過20米的深度。其實,深度本身并不是決定性因素,而是主要由藻類的輻射能量和光照需求決定的,相比表面,輻射能量的深度大大降低,藻類的珊瑚共生通常在4m-5m處最大。早期的研究人員認為,黃藻屬于一個物種,并且已經發現它是許多物種的多樣化群體,其中可能有數百種。目前,黃藻分為A-G 7群,其中A系列和B群主要存在于淺水珊瑚(高輻射區),C群主要存在于深水珊瑚(低輻射區)。

Guc來做個珊瑚燈(1)珊瑚需要什麼樣的光?

水面(淺藍色),深5米(藍色),深15米(深藍色)

上圖顯示了不同深度的光譜分布與波長的關系,從中我們可以看到,在5米的深度,600nm以上波長以上的光有一定比例,當它達到15米時,它幾乎消失了。

下表是斐濟三個月的統計資料,換算成資料,我們可以得到不同深度的可見光功率分布範圍。

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在5m以上、520nm以上仍具有較高的輻射能力,上述與珊瑚共生的昆蟲黃藻數量通常最深4m-5m,說明一些昆蟲黃藻光合作用可以利用這些光,如A系列黃藻組和B組;在15 m的深度,480nm以下的光衰減不大,而520nm以上的光衰劇烈,我認為一些蚜蟲黃藻可以在沒有520nm以上的光照的情況下正常存活。例如,C族昆蟲為黃藻。

Guc來做個珊瑚燈(1)珊瑚需要什麼樣的光?

上圖顯示了一類昆蟲黃藻的光吸收圖,我們可以看到紫藍光吸收最多,在660-680nm的紅光附近有明顯的峰值。

400-480nm波段的光對于黃疸的光合作用至關重要,珊瑚在400-440 nm範圍内接收52-55W / m2光,在斐濟的自然環境中接收440-480 nm範圍内的60-64W / m2光。

斐濟的平均太陽總輻射量為413 W / m2,而我們的南沙群島平均值為220W / m2。太陽輻射總量因地區而異,不同珊瑚可以接收的最大太陽輻射量也不盡相同。文章《珊瑚礁水光》的作者指出,波長在400-440 nm範圍内的合理最大輻射強度約為45W/m2,而440-480 nm範圍為40W/m2。

從之前的分析來看,我認為生活在深水中的珊瑚可以完全靠400-480nm波段的光生活,而珊瑚燈的輻射總量不超過60W/m2 光在00-480nm波段,如果再增加660-680nm波段的紅光可以使珊瑚活得更好,珊瑚燈的輻射總量不超過90W/m2是合适的。

我的材料主要來自徐克甫的《珊瑚礁科學導論》和德米特裡·卡彭科的《瓦赫·加納佩提揚的珊瑚礁水族館之光》。

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