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系统阐述水族照明

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1、什么是光?光与水草、海水生物之重要性

光可说是一种能量。水草藉着光能、二氧化碳和水进行光合成作用,制造葡萄糖等养份供应水草本身需要,而副产品为氧气。而此氧气适足于提供于鱼呼吸之需要。同样,海水生物缸内某些藻类(algae)或所谓共生藻类(Zooxanthellae)藉着光也行光合成作用而成长,提供软体生物(corals、invertebrates)等需要。所以,无论水草或海水生物水槽均需藉由人工提供适量的二氧化碳(CO2)与光能结合进行光合作用,共生藻类和植物藉以繁衍或成长,鱼儿或海水生物或呼吸或取食藻类,光能则藉以传递而形成共生的食物链。

反之,植物或藻类缺乏光能的取得,则必褪色或直接枯萎而死亡。相对的,鱼儿或海水生物则无所依附也必然难逃死亡的命运,完整的水草或海水生物生态缸即无法形成。

2、自然光源与人造光源的认识

自然界的光源,取之太阳光。所以,无论陆地或海洋生物皆均沾此光能并交随食物链传递而得以生存和万物滋长。同理,营造一缸水草或海水生物的生态缸,必然缺乏不了光能的取得。然而,居家的水族缸取用自然光源,势必在所难。太阳光的光源包罗万象,科学家从太阳光的光谱中析出除人类肉眼可察觉的可见光如红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫外;太阳光尚具有红外线光、紫外线光、X光、雷射光等其他肉眼无法察觉的不可见光。而自然界中的植物无论陆地或海洋接收此太阳光含(可见光与不可见光)是否照单全收?抑或植物自有其机制取其所需而能排除其他不必要的光源,自有待研究或成立某部分的假说。

但是科学日新月异,科学家从不断的模拟太阳光的光源并析出有用的光源,而制造出类似太阳灯管(红、绿、蓝三波长灯管)、植物灯管、强列光合灯管、全光谱灯管、软体灯管、爬虫灯管、紫外线切断灯管、PL灯管等萤光灯管及水银灯。复金属灯等人造光源。这些人造的光源自然予以吾人无穷方便,吾人于营造居家水族缸自然可无阴雨而掌控光源,虽然说水草或海水生物的生态缸系模拟自然界生态的缩影,然则亦仅系模拟,难等同于自然界的实象。盖自然界中阴雨绵延数日或竟月,某些水草或海水生物依然能存活;而自然界中水草或海水生物处于水流和潮汐以及适存的水境因子,人造的水缸仅系一池死水的再环循过滤,且其水境因子亦仅系必要而难言充分。再说,吾人营造的居家水缸,由于观赏的需要,通常调整水草或海水生物于自然界中的不同生理时钟段。

因此,站在模拟的角度,营造居家水草或海水生物的生态缸,取用人造光源是必然的选择。惟,人造光源繁多,如何应用?首应对人造光源的灯管有全然的认识,兹列述如下:

A、太阳灯管

真正名称应为红、绿、蓝三波长域灯管,由于此灯管光谱红、绿、蓝三个波长域,能源波均高近100值,模似太阳光的红、绿、蓝三原色,具有多于近2倍日光灯管的光束值,光于肉眼的感觉甚强,每w(瓦)的流明(Lm)(注一)达90,故俗称太阳灯管。

此型灯管,一般为应付西方人(蓝眼珠)和东方人(黑眼珠)需要(注二),而另模拟旭日(橙色→4000-5500°k色温)、正午(白色光→6000-6500°k色温)、夕阳(橙红→2700-3000°k色温)等的色温光色,而通常5500°k以下称暖色系;6000°k以上称冷色系。

德国Sylvania公司此型灯管称Luxline/860,率T8-26mm管径有15W、18W(即20W)、30W、36W(即40W)、58W等环保灯管,唯一寿命达14000小时始光衰,还比一般高达30%寿命,可说是最先进的灯管。

36W灯管流明值高达3250Lm

B、植物灯管

此型灯管,光谱主集中在红光与蓝光波长域等两区,科学家发现此两光波长域的各能源波值,最接近光合作用的效率曲线,是植物成长最佳光源,尤对绿色植物具有显着效果。

德国Sylvania公司此型灯具管称Grolux,光色嫣红鲜美,如少女腮红,系T8-26mm环保管径有15W、18W、30W、36W、58W等系列。36W灯管流明值达1440Lm

C、强力光合灯管

该型灯管,光谱仍集中红光与蓝光波长域等两区,惟此两光波长域的各能源波值恰与植物灯管的各能源波值呈现对调,是以光色偏淡蓝,但流明值较植物灯管高,可说属类植物灯管的加强亮度型灯管。

德国Sylvania公司此型灯管称Aquastar,光色淡蓝如晴空,唯一色温高达10000°k,应用红色水草刺激花青素、海水鱼、软体等具有光色自然和生态养成的加乘效果。系T8-26mm环保管径有15W、18W、30W、36W、58W等系列。36W灯管流明值达2000Lm

D、全光谱灯管

顾名思义,此型灯管系模拟太阳光红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等七个可见光色而演变性Ra值(注三)达98,色温值6500°k,实可比拟太阳,系另一型太阳灯管。惟以植物所需光合作用曲线相去甚远,且流明值过低(36W流明值仅2100Lm。)水草、海水生物缸应用多取原太阳灯管(即红、绿、蓝三波长域灯管)代之,况三波长域灯管演色性Ra值已达85,对水草、海水生物的逼真的原色已能表现得淋漓尽致。

德国Sylvania公司此型灯管称Activa,系T8-26mm管径有18W、36W等环保型灯管。

E、软体灯管

是一专用于海水生物缸中刺激共生藻类(Zooxanthellae)成长,提供软体生物所需营养源,并能营造类如自然海水生物6-10M深的模拟月光环境者。此类灯管,光色偏蓝,波长应在420nm能源波值近100,才具标准。可说属海水生物必备的光源。惟此灯管光度偏弱,整缸皆使用此灯管照明,视觉感受不好,须搭配太阳灯管使用为宜。德国Sylvania公司此型灯管Coralstar,系T8-26mm管径具梦幻轻蓝光色,照射软体生物甚美,效果奇佳。有18W、30W、36W等环保造型灯管。

F、紫外线灯管

这是一新型光源、科学家发现如太阳灯管发光时仍会溢出紫外线a及b,而紫外线a及b是刺激藻类分裂繁衍的主要光源。因此,紫外线切断灯管仍特别将太阳灯管加工披覆一层具防止紫外线溢射的UV-STOP薄膜,使用于水草缸中可限制藻类的繁殖,使水草种植更易掌控,堪称一新的观念与发明。

德国Sylvania公司此型灯管称Daylightstar,系T8-26mm管径有30W、36等环保灯型。

G、爬虫灯管

爬虫类由于身体构造特殊,须要UV-B光源在体内合成维他命D3藉以输送食物的钙质,才能强壮体格和成长。而UV-A光源则帮助其增加食欲、活动力。另亦须具全光谱的光源,使其有如沐浴阳光下,才能快活、体色健美。因此,这类灯管需具全光谱、同时含UV-A30%、UV-B5%等紫外线光区合二为一的灯管始竟其功。

德国Sylvania公司此型灯管称Reptistar系T8-26mm管径有15W、30W、36W等环保型的爬虫类用的专业灯管。

以上,各类灯管已作概略介绍,吾人在水草、海水生物或其他水族的应用上,已能全部概括,应用上只要掌握各灯管特性加以搭配即绰绰有余。

3、水缸光量的需求与比温、演色的取舍

按水草、海水生物是高光量的需求。方能营造类如其自然完整生态始竟其功,是不待赘言。惟何等的光量始足够?又何谓色温?色温有何重要性?什么叫演色性?有其必要吗?照度与流明又是什么?相信,这些有关“光”的名词多少困扰着初学者。

其实,如前所说,营造一缸完美的水草、海水生物生态缸,无非是站在模拟的角度,绝非等同于自然的生态环境。所以,就实证的经验,藉此一一阐述。

A、照明与流明──自然的生态环境,因无法测得太阳的流明值仅得藉照度计测出其水草、海水生长环境的水流表面的照度值(勒克斯,Lux)(注四)如某一水草生长的环境的正午水流表面的照度值是11000Lux。当然,如依样画葫芦,以照度计(市面上可购得)先在空缸上、中、底层先量测灯光的照明值亦不失一法,但灌水满后,灯具设计的良窳致水的折射角度偏差甚巨,原测得的照度值Lux未免多所落空。

为此,个人一向主张使用流明值(Lumen单位Lm)换算既简易又方便。而所谓流明值(Lm)即每支灯管发出光束的总通量。流明值(Lm)越高表示越亮,如一支36W太阳灯=3250Lm,一支36W植物灯=1440Lm;换言之,太阳灯的亮度是植物灯的2.25倍多。至于水族缸究竟需多少流明值(Lm)?就实证的经验,一立方公升的水至少需40-50Lm(40-50Lm/1L)。是以,若以4.2尺长(约126公分)×2尺宽(60公分)×2尺深(60公分)的水草缸可装水约126×60×60÷1000=约450L的水(扣除底床),再以(40Lm/1L)至少的光量计算40Lm/1L×450L=18000Lm/450L。准知,此缸须具18000Lm光量,如以一支36W(4尺长)太阳灯管=3250Lm,则至少需6支太阳灯管(3250×6=19500)。

故,首求流明值(Lm)是营造一缸水草、海水生物完美生态缸的不二法门之一。

依此类推,只要掌握各类灯管所标明的流明值(Lm)依样画葫芦,换算水族缸所需的光量不失为一简便的法则。


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