我眼中的柏林系统

denny

　　作为一个相对低成本（一次性投入，可长期运行），在全世界无数鱼缸中经过多年考验的生态过滤系统，柏林系统一直在国际各种论坛上成为主流配置。在以前的sonic2000.com曾经被深入讨论,在现在的cmfish.com被大部分人推崇。它被描述成为一个高效的去除营养盐，改善水质，保持生物多样性的水族工程。众多鱼友不断订购大量新鲜活石，希望由此带来一套理想的生态环境。
　　但是，我想问一下，真正得到良好结果的鱼友有多少呢？活石真的有入斯神效吗？从前两年开始提倡无底沙，最近提倡少用活石，加强造流，到底是出于什么理由呢？新鲜活石到底为我们带来了什么呢？为什么有人建立柏林系统不用养水就可以直接投放生物，避免褐藻期绿藻期，直接进入钙藻期呢?
　　我希望通过把自己近几年来的实践经验和理论总结出来和大家分享，但其中见解可能大逆不道，与主流观点背道而行。期望以此文抛砖引玉，得到各路高手的指正。　

[ 本帖最后由 denny 于 2008-6-30 20:47 编辑 ]

denny

　　喜欢泡养鱼论坛的鱼友相信都阅读过各类论坛上很多精品文章，置顶文章，其中不少文章很深入地谈到鱼缸中一个复杂的菌相如何协同作用，处理鱼缸内各种有机废物。而其中我们最为关注的，是氮循环。
　　我们最终把这些文章的内容简单地归结为一段话：异营腐生菌负责分解各类有机废物，包括鱼便，珊瑚排泄物，没有被利用的各类鱼粮，珊瑚粮，并最终产生氨。而氨被亚硝化细菌利用，氧化为亚硝酸盐。亚硝酸盐被硝化细菌利用，再氧化为硝酸盐。硝酸盐被反硝化细菌利用，还原为氮气。
　　相信这段话已经被广大鱼友所共知并承认，没有再详细讨论的必要。在淡水族的论坛，绝大部分人在生态区会讨论如何培养硝化细菌，因为在淡水一族中，绝大部分人只关注氨，亚硝酸盐这两种毒素能最快地得到氧化，转变为低毒的硝酸盐。而淡水族经常无视硝酸盐的毒性，因为它本身并不会为淡水生物带来明显的冲击，而且可以用最廉价的维护方式：换水去降低硝酸盐的积聚。所以，淡水鱼缸总把硝化系统的建立作为水体成熟的关键条件，而且需要检查它们是否能恒定地发挥作用。
　　但这种做法和思想我们能照搬到一个软体生物缸吗？我们不妨看看论坛中讨论珊瑚缸水质问题最多的是什么？是如何降低NO3,po4等营养盐!很明显，我们绝大部分人根本不会被氨或亚硝酸盐所困扰，我们面对的是更麻烦的问题，我们要处理化学性质更稳定的有机物氧化最终产物。
　　那么，我们回到本文前面这句话：“异营腐生菌负责分解各类有机废物，包括鱼便，珊瑚排泄物，没有被利用的各类鱼粮，珊瑚粮，最终产生氨。而氨被亚硝化细菌利用，氧化为亚硝酸盐。亚硝酸盐被硝化细菌利用，再氧化为硝酸盐。硝酸盐被反硝化细菌利用，还原为氮气。”
　　从这段话中，我们可以思考一下，源头截流，和强壮尾部是两种减少硝酸盐含量的有效方式：
１。培养足够多，足够稳定的反硝化细菌菌落，去充分处理鱼缸中的硝酸盐。
２。想方设法遏制异营腐生菌，亚硝化细菌，硝化细菌的生长，让有机废物无法进入氮循环，无法被氧化为硝酸盐，而最终依靠化氮把有机废物排出鱼缸之外。
　　两种方式，那种简单并容易实现呢？我认为是后者，我也选择了后者。而遏制这些细菌的关键，是要遏制异营腐生菌的壮大。从源头上大幅减少有机物进入氮循环的可能性，方式无非几种：
１减少有机废物的产生。
２通过化氮加快有机废物的排出，
３通过化氮直接排出异营腐生菌，让异营腐生菌无法大量在水中繁殖壮大。
　　方法其实很简单，将在下文中逐步说明。至于硝化细菌的遏制，我们其实不用为此做太多的工作，因为它比异营腐生菌要脆弱很多很多，而且一旦我们控制住异营菌的数量，就等于减少了氨的产出，减少了硝化菌的食粮，最终效果就是硝化系统得到有效遏制。
　　如果我们能通过简单的手段达成这个目标，再加上一些下文养水篇中提及的辅助养水手段，那控制营养盐在一个低水平就变成一个轻松的课题，我们可以把注意力集中到更高端的维护上了。

[ 本帖最后由 denny 于 2008-5-31 10:27 编辑 ]

denny

　　其实在以前各篇中，我已经互相呼应地描述了柏林系统各项组件的功能和依存关系，在小结篇中我仅仅对一些没有提及的看法做补充。最后，我要谈谈如何根据自己的目标去制定自己的需求。
1.关于微量元素
　　早在几年前，我看到在一个港台网站上有鱼友说，化氮会把鱼缸内的一些微量元素打走。我当时觉得这简直就是天方夜谭，微量元素是以可溶性的离子状态存在于鱼缸内，怎么可能会被化氮处理呢，如果真的如此，那化氮岂不是也能排出CL-离子？但随后在研究菌相的过程中，我找到了化氮排出微量元素的依据。
　　在任何生命成长的过程中，原来在吸收各种巨量元素，例如N氮,O氧,H氢,P磷,C碳的同时，也在吸收各种微量元素。我们把它引申到化氮的处理物——细菌。细菌是一种生命，它的繁殖就会吸收微量元素。然后细菌和一些细菌尸体分解出来的有机物就会成为载体，携带着微量元素被化氮处理出鱼缸之外。
　　所以我一直猜测化氮在孜孜不倦地工作时，也在损耗我鱼缸内的微量元素，化氮越强悍，这种损耗会越快速。之所以说猜测，是由于我不愿意花钱购买各种昂贵的微量元素测试剂去检查它们是否在不断损耗，而我又一直保持很良好的换水习惯。所以我从来没有遇到过微量元素缺失带来的麻烦，一切仅仅停留在猜测和假想。
　　而微量元素同样也是鱼缸内观赏性生物生长所必须，如果你在意它们的持续生长，我建议你在各项水质指标不错的情况下，依然坚持换水。一个营养盐贫乏的鱼缸，不代表水质就适合活体繁殖，如果你希望它们能持续繁殖，就需要关注微量元素的损耗。我认为养成良好的换水习惯是不错的选择，而另外一种方法就是使用微量元素添加剂。但我认为后者十分难以控制，没有丰富的经验和能力，选用后者作为日常维护手段会存在离子失衡的风险。未来我可能在这方面作一些尝试，但相信会极端地保守。
2．关于生物多样性
　　很多人也喜欢把它作为评价柏林系统成功与否的条件之一。在我眼中，生物多样性的意义，就是让你的鱼缸生态尽可能与自然界保持一致。让鱼缸内有足够丰富品种的细菌种群，微生物种群，动植物种群等。它们的丰富程度足以让鱼缸生态保持一个比较强大的自给自足的生物链，处理鱼缸内产生的尽可能多（甚至全部）的有机废物，并最终把它们处理为各种无害可溶性物质或气体，或还原为某个生物环节的食物。
　　我一直对这种生物多样性的追求保持最悲观的态度，我不认为我们中有多少人能依靠鱼缸内生物多样性去发挥主要作用平衡鱼缸水质。首先我们很难得到足够新鲜的活石活沙，这已经让我们损耗了很多有用的生物种群。其次，就算得到最新鲜的活石活沙，我们鱼缸内的环境与自然界相差甚远。要让所有有用的生物种群存活实在是极端困难。
　　我不认为我们中的绝大部分人有能力培养并长期保持这种完美的生态系统。我情愿相信强大和容易操纵的器材和我日常良好的维护习惯。当然，有鱼友或许会说，国外也有一些没有使用化氮的完美生态鱼缸。但我认为这仅仅是特例。在我们国内一是缺乏足够的经验，二是缺乏足够的客观条件，三是缺乏足够的时间和心力。所以，目前而言，我认为我自己更愿意依赖器材为硬件，换水添加剂为软件的方式，它所费的知识积累成本，时间成本，生物损耗成本都会更低，而且更可靠。
　　当然，不能因此而否定生物多样性在柏林系统中的作用。如果有精力和时间，积累更丰富的知识，学习如何为鱼缸引入各种有益的生物种群，相信会逐步得到良好的效果。但这在我知识范围之外，我也幻想我的鱼缸能在不知不觉中拥有这种能力，这种可能性是存在的，虽然我认为可能性很低。

[ 本帖最后由 denny 于 2008-6-30 20:46 编辑 ]

denny

　　几年前，我在SONIC2000上潜水两个月后，有了第一个死石开缸的海缸。虽然潜心学习已经让我知道了海缸养水过程的重要性，但所谓不见棺材不流泪，我依然按照以前养淡水的习惯，在开缸一周后就放了一条蓝魔，第二天就去见上帝了。几天后我加了一条公子和一条透红，两条活生生的生命在第一天内还在互相撕咬，第二天已经全身白膜，忘记坚持了多久，也都上了天堂。在我现在码字的过程中，我又重温了当时那种痛苦入心的感觉，那时的我，感觉这三条鱼是如此的漂亮可爱，但由于自己的失误，让它们痛苦地死去。几年来我虽然对海水生物的死亡逐步麻木，但第一次的感受最深刻令我无法忘怀。
　　在本篇中，我对柏林系统的养水过程谈谈自己的一点见解和经验。
　　首先，我们要先明白我们在国内能够购置的活石是什么一种状况：目前商家批发零售的活石，都是不带水而且采用密闭封装的方式。这样可以大幅降低运输成本，让我们得到价格相对比较低廉的活石。但我曾多次亲眼看过鱼商对大批活石拆包，那种臭味有点令人作呕。微湿和密闭的运输过程，让石头内外的大部分生物处于死亡或垂死状态，甚至已经发臭，当然，其中一部分生物和绝大部分菌种会得以生存。这就是我们大部分鱼友可以获得的半死亡活石。（也有发烧级的鱼友会逐步收集各类菇石和管虫石，把菇类管虫铲除后当作活石使用，这种石头是当作珊瑚石带水运输的，有着更好的品质，但成本很高，没有广泛的参考意义。）
　　对这类活石，我建议先做必要的清理。用镊子移除各类附着在表面的生物，这些生物即使看起来还有生命迹象，其实也基本上无法保住，移出它们是最明智的选择。然后开标准浓度的新盐水洗刷活石，用刷子把活石表面附着的泥巴清理干净。这些泥巴含有大量污染物，而且很可能带有各种有害生物和藻类的孢子。虽然这种清洗过程也可能让一些有益的生物被根绝，但我个人认为这样操作大量减少了污染源和有害种群进入鱼缸的可能性，好处远大于坏处。
　　完成第一步的简单活石治疗后，有两种选择。一是直接入缸造景，放水开循环开化氮进入缸内治疗和养水阶段。二是用大容器将活石装起来，装水打氧，配置循环，配置化氮，在缸外进行活石治疗。无论采用那种方式，实际上都是为活石内的生物和细菌逐步形成新的平衡。
　　在整个平衡过程中，假如我们不换水，我们可以通过试剂测试观察到氨，NO2,NO3,PO4含量逐步提升的宏观过程。从微观上看，首先是高效的异营腐生菌在缸或容器内迅速繁殖起来，活石内外的生物尸体为它们带来十分庞大的食物来源，异营菌也用最疯狂的繁殖速度报答这种恩赐，并迅速产生高浓度的氨。如果我们愿意买氨测试剂，开缸第一天我们已经可以检测到氨，随后两天内氨的浓度会直线飙升。氨在海水中是剧毒物质。高浓度的氨会造成活石内一些幸存生物的死亡，甚至压制亚硝化细菌的增殖。我建议化氮必须在整个养水过程中常开，尽一齐努力排出尽可能多的异营菌及有机物。
　　反观亚硝化细菌和硝化细菌，在充足食物下，依然优哉游哉地按照它们２０多小时增殖复制一次的生活习惯。亚硝化细菌甚至会在高浓度氨的环境下降低工作效率。这与异营腐生菌的效率形成十分鲜明的对比。
　　整个养水过程，就是活石内各种生物和细菌优胜劣汰，死亡生物被分解，硝化系统逐步变强壮的过程。我提醒注意几点：
１、重复原来的观点，尽量清理活石上的生物和赃物，减少氮循环压力。
２、造流，化氮全开，减少氮循环压力。
３、不要购买廉价带异味的硝化细菌制剂，我甚至不推荐使用任何硝化细菌成品。这些成品中，带异味的产品绝大部分是高污染硝化细菌培养液，即使是进口高价的硝化菌水剂或粉剂，大部分都没有生产日期和有效日期，也没有公布成分。硝化菌的成活率难以保证，而且我们不知道同时添加了什么污染源进入我们的鱼缸。其实，我们的活石上已经有大量硝化菌了，只不过开缸过程中，水中氨源太多，来不及处理而已。
４、如果不考虑费用成本，我建议增加开灯时间，每日适量换水去缩减养水周期。
　　直到NO2的含量降低到0的水平，整个系统就完成了最基础的平衡。我们可以通过肉眼观察到此时缸内会出现褐藻，此时才是加入开缸鱼的时候。

　　举个最近我开缸过程的个案，在鱼缸还没有到家前，我已经开始了养石过程，我选择了旧缸中的一部分材质和形状优秀的活石作为种子，其它的全部丢弃。然后购置了一批质量上佳的活石，按我那种有点偏激的标准进行清洗，然后两批活石放在一个巨大水桶里面养。用一个ATMAN PH2500接管从底部抽水出水面做循环和增氧。开始２周每3天换水80%,后来4周每周换水100%.这段时间刚好在３－４月，广州气温在20-25度之间，让我省却了温度的烦恼。化氮到货后，同样开盐水放在盆子里面磨合了一个月。为开缸后马上投入正常工作做好准备。
　　我相信这种偏激的养石方式让我尝到了很多甜头，在开缸前2小时，我把所有活石进行了最后一次清洗，经过１个多月不见天日的养石过程，这些石头洗完后可以看到钙藻已经几乎全部白化。但我相信它们已经达到了生物平衡，但这种环境恶劣的养水方式让我牺牲了一些本来通过缸内养水方式可以保留的生物种群。如我之前的帖子所说，我并不太在意这些生物，而且我相信我可以再引入它们。
　　随后就是简单的造景过程，导入我一早就开好的新盐水，启动所有装备循环。我已经没有兴趣再检测氨和NO2,第二天就开始放鱼，随后几乎每个周末我都添加我喜欢并能买到或者向朋友勒索回来的鱼和珊瑚，包括不少SPS的断肢，目前为止没有任何损耗而且保持很好的状态，SPS除了一支紫头西沙角底部变成褐色，其它的各类断肢均保持原色并且有不错状态。开缸5天后，外地朋友帮我订购的灯胆才到手，这时我才可以开灯养水。开灯10天后，我发现有钙藻生长的迹象，同时缸内长出了微量绿藻，褐藻和红泥藻。但钙藻一直处于优势地位，从开缸白雪一样颜色的石头，到现在到处长着大块的钙藻斑，向我宣示着水质的成熟。可以检测的指标都很正常，我最关注的PH值一直稳定在最标准的区间。NO3水平稳定维持在12.5（上周我才发现原来用我家的海水之素开出来的盐水NO3浓度是接近25（TETRA结果），难怪我开缸第一天测试到的NO3会在25左右，我还一直归咎于石头处理得不够完美。准备停止换水等待HK红十字的到货）。
　　举这个案例，我没有任何炫耀的意思，只是想把它作为一个论据，说明清理污染源的好处。但我不建议用这种方法，总觉得是只适合我自己的权宜之计。缸内养石，或者缸外保持恒温，用化氮供氧并清理水质的缸外养石方法，能让你的活石内部生物种群得到最大限度的保持。
　　我期望以后添加一些带基石的LPS时，能带入丰富的微生物种源，以补偿我开缸过程对生物多样性的损耗。我相信如果缸内环境适合的话，有种源就能得到壮大，缸内环境恶劣的话，再丰富的生物环境也无法长期保持。
　　养水篇从我制定题目开始，就打好了简单的腹稿用最简短的语言提示注意减少活石上的污染源。但版主要求我写得尽量详细，我也尽力而为了。无奈肚子中墨水有限，写得不伦不类，啰啰唆唆，实在惭愧。其实只要我们明白了开缸养水的原理，大可按照自己的想法养水，条条大道通罗马，而且我不认为开缸的养水过程是关键一环，就算在此阶段犯了多少错误，后期的维护都可以进行修补。此篇实际上可有可无。

[ 本帖最后由 denny 于 2008-6-2 17:03 编辑 ]

denny

这一贴中，我们来看看在CMFISH中被摆上神台的活石，被千夫所指的底沙，在柏林系统中所发挥的功效。当然包括正面和负面。
    活石，在港台地区称为生物石。一套优质的活石可以为鱼缸生态带来平衡作用，并发挥着硝化和反硝化的作用，让氮循环能够最终有效地走到它的终点：被还原为氮气。这是目前大部分人持有的观点。事实真的如此吗？我们论坛上有很多人使用了大量，超量的活石去堆砌造境，他们中大部分人得到一个营养盐很低的水质环境吗？
    在自问自答，说出我自己的观点前，我们来回顾一下国内关于活石的一次经典讨论。那是几年前发生在SONIC2000论坛海水版上十分激烈的辩论，我当时作为一个最菜的菜鸟，通过这个帖子上了我迈进海水课堂后印象最深刻的一课。现在依然对WELLES，我行依旧，DICKSON几位前辈心存感激。现在我凭记忆归纳当时对于活石的两派观点：
观点一.一块优质的活石，必须是来自水质优良的水域，其质地酥松，内部有丰富的微孔和水道，内部带有丰富多样的微生物，它们在微孔和水道中的活动，能够保持活石内部不致堵塞。并且这些微生物的新陈代谢生态链末端，是生活在微氧区的反硝化细菌。这些细菌在活石深层的微氧区通过吸收微生物和打孔生物新陈代谢所产生的有机碳，硝酸盐，并通过反硝化反应把硝酸盐最终还原为氮气。一块活石表面富氧区硝化细菌行硝化反应产生的硝酸盐，会直接被活石内部的反硝化细菌利用，形成一个十分有效的氮循环，最终氨被整个活石的表面硝化并内部反硝化最终还原为氮气。
观点二.一块石头，其质地酥松，内部有足够微孔和水道，能让硝化和反硝化细菌有足够的着床空间，当这些细菌逐步形成群落并分泌出菌膜后，菌膜本身存在复杂并有效的水道，起到向内部空间输送有机碳和硝酸盐的作用。因此，一块死石，只要能培养出有效的细菌，它就成为一块活石。
    我在这里并不想评价这两种观点谁对谁错，我们只需要寻找它们的共同点：一块活石能起到净化水质的作用，主要就是依靠表面的硝化菌，内部的反硝化菌。而一块酥松多孔的活石，能让更多的有效细菌着床工作。
    由此，活石成为柏林系统的一个重要环节，被不断强调，不断追求，成为一块神石。我也曾经对它满怀崇拜，神经兮兮地在主缸堆满活石，在滴流槽堆放碎活石，在底缸把它作为唯一滤材。很可惜，我爱她，她却不爱我。经过几个月的试验，我没有发现水质有翻天覆地的变化，不断换水的一个长周期内，我的NO3依然高企。由此，我开始逐步对活石的神话产生一个个问号。我开始回顾SONIC2000上几位前辈的说法，从中发现一个似是而非的论点：
“一块活石表面富氧区硝化细菌行硝化反应产生的硝酸盐，会直接被活石内部的反硝化细菌利用"。
    这个引用自海外某知名海水研究权威的观点，认真思考起来可以发现很大的问题。活石表面水流大，硝化细菌可以很轻松地从水流中得到氨，亚硝酸盐和无机碳源，硝化反应活跃。但内部呢，水流慢，带入的硝酸盐和有机碳源少，反硝化细菌本身根本无法迅速得到应有的“营养”。特别是有机碳，如果依靠微生物的分泌物和尸体为反硝化细菌提供有机碳，那能有多少呢？又或者依靠细菌自己形成的菌膜去向活石深层输送有机碳，就算真有其事，效率又有多高呢？反硝化细菌（硫磺菌需要硫磺，不在此讨论范围）需要有机碳才能行反硝化反应，不然就算有再多的硝酸盐向反硝化细菌供给，依然无法成事。
    我个人认为问题就出在这里！一块活石，在氨源充分的条件下，依靠表面产生的硝酸盐远比在内部能消耗的硝酸盐高，过量的活石，在此前提下，其实本身就是一个硝酸盐制造工场！
    是的，最终我认为，在CMFISH上，活石的作用被过分夸大，它更大的作用是造境，并保持鱼缸的生物多样性。但对于处理营养盐，它的作用有限。而且过多的活石，会影响鱼缸内的水流贯通性，容易形成水流短路，垃圾沉积。所以，我也支持现在一些朋友提出的激进观点：少用活石的论点。
    那么，干脆不用活石了。行吗？不行，除非你有其他可以供硝化细菌着床的滤材。因为我们无法完全杜绝异营腐生菌的生长和工作。所以，只要鱼缸内有新陈代谢，有有机废物排放，那就会产生氨，氨在海水中是剧毒，我们还是需要一定的活石去培养硝化菌完成对氨的分解。这就是一个平衡的问题，而不是取舍的问题。
    其次，我要谈谈活石的藻类和表面生物。这似乎被视为判断活石质量的重要标准。这有一定的道理，因为它证明了活石来自水质优良的水域，证明活石运输过程中离水时间不长，内部生物和细菌有部分可以保持生存。但这只是活石的一张身份证而已，我不认为藻类或者表面丰富的生物对鱼缸有什么明显的好处。而正好相反，我十分讨厌这些东西，采用种种手段去避免它们伴随活石进入我的鱼缸。对于藻类，我们有时很难分辨它是否良性，类似小羽毛藻，褐色的木耳藻等令人心烦的藻类，一旦没有清理干净，进入鱼缸后就是大量爆发繁殖，让你恨不得把全部活石扔掉。而表面生物，很多我们根本无法叫出它的名字，不清楚它们的习性，而摆放活石时，我们主要考虑造境而非为这些生物营造可生存的空间。随之而来的就是这些生物绝大部分无法适应鱼缸内的生态（水流，光照，食物）而死亡，使水质变坏，增加养水时间！所以，我不认为这些表面生物构成柏林系统的有效部分，恰恰相反，我认为它们带来更多更大的负面作用。我完全无法理解为何有这么多人说表面生物和藻类才是活石吸收营养盐的主力，真的有点啼笑皆非的感觉。
    对于活石的看法，我在本篇中重点描述了它的局限性。在养水篇中，我还会继续论述如何更正面地发挥它应有的作用。
   
    最后，我本来想详细说说自己对底沙的看法。但可能觉得太累太啰唆了。只简单说两句吧，在水流与化氮篇中再顺带提提。
    以前曾经流行的厚底沙，冲水层，薄底沙模式，我都认为它是可行的，但我们要控制它的负面作用要付出更大的代价。底沙积聚垃圾的能力，等价于积聚有机物的能力，它不利于有机物通过水流传送到化氮被排出。所以，底沙必须具备稳定的反硝化能力，才能认为是一个好的系统。但有效稳定的翻砂生物群落很难形成，加上一旦水质出现变化，底沙中的生态链都有机会发生突变。如此难以控制的系统，我建议普通人不要涉足。当然有经验有充分应变能力的朋友可能可以做得更好。

[ 本帖最后由 denny 于 2008-5-31 10:44 编辑 ]

denny

　　在活石篇中，我提到了活石功效的局限性。提出它有可能像人工滤材一样，成为一个硝酸盐工厂。而在本篇中，我会用自己脑海中的所有溢美之词去评价水流和化氮的重要性。并一齐分析在一个合理甚至冗余的水流环境和强力化氮下，柏林系统如何发挥高效，活石如何重新发挥它应有的能力。
　　首先我们回顾上一篇的一个观点：“活石的表面硝化效率远远比活石内部的反硝化效率高。”我提出这个观点时，并没有把它的前提条件详细说清楚，因为我期待在这一篇中我们能围绕这句话探讨如何抑制活石表面的硝化效率。我们不妨思考一下，当活石表面的硝化能力大幅减弱，使其产生的硝酸盐有充分的时间让活石内部的反硝化细菌处理，那一切不就恢复正常了吗？活石不就重新变回一块神石，而不再是一个硝酸盐工厂了吗？
　　我们应该都很清楚，亚硝化细菌是处理氨的，硝化细菌是处理亚硝酸盐的，我们统称这两类细菌为硝化系统。假如我们有办法把氨的含量大幅降低。整个硝化系统将由于“食物”减少而被削弱，能产生的硝酸盐就会大幅减少。
　　那么氨是怎么形成的呢？它是强大高效的异营腐生菌群落的产物。硝化细菌只能着床在滤材中生长，在有充分食物的环境下，接近24小时才复制一倍。而异营菌可以在鱼缸中的所有富氧区生长，包括水中，滤材中，它在水中漂浮过程中依然可以繁殖分裂，处理水中漂浮的有机废物，而如果着床在滤材中生长，通过分泌出菌膜吸附食物，工作效率又会进一步提高。大部分异营腐生菌种的复制周期只有几十秒甚至更短。它的辛勤劳动，让水中的各种有机废物迅速转变为氨——硝化系统的食粮。
　　所以，我个人认为抑制异营腐生菌的壮大才是柏林系统的关键。如JEP所说，我们要控制源头！但这并不能依靠活石，而需要依靠强大的水流和化氮。
　　
化氮篇
　　化氮，是用于处理海水中的各类有机废物，通过气泡表面的吸附能力与水中的“污物”结合，并上升到收集杯中被分离出水体之外，起到净化水质的作用，这是我们普遍的认知。以前有不少帖子提出，化氮处理的“污物”就是水中的不可溶有机废物，我认为不仅仅如此，化氮同时能处理所有在水中漂浮的细菌，任何经过化氮的水中有机废物和细菌都有机会被化氮排出水外。这就是控制氨源的关键所在，一支强劲的化氮，把水中的异营腐生菌食物和异营腐生菌一齐不断地排出水外，不但“烧其粮仓”，而且“毁尸灭迹”！
　　所以，我建议如果你无法控制自己的钱包，要往你的鱼缸中不断增加软体硬骨鱼类虾类的时候，而又无法像世外高人那样在鱼缸中构建一个完美的生物自平衡，那先掏出你的钱包，购买或者升级你的化氮吧，一个吞吐量充分，气泡细密的优秀化氮，可以减少你绝大部分的麻烦。可以让你的有机废物大量减少，可以让你水中的异营腐生菌大量减少，可以让你的有害病毒，传染病菌，甚至个别寄生虫，寄生虫卵减少。虽然在养水篇中会提及化氮的一些副作用，但比起它的主体作用而言，我认为化氮在一个普通柏林系统中是最关键，最重要的一环。
　　
　　
水流篇
　　水流，包括上下缸之间的循环水流，包括主缸内的造流泵产生的水流。
　　上下缸循环的水流，依靠主循环泵制造，把主缸的废物，细菌带入底缸，依靠化氮把它们推出水外。在一个珊瑚缸中，我不认为这个循环水流需要很大，再大的水流，化氮来不及处理，废物只是回流到主缸，没有太大的作用，反而浪费了电，制造了更多的热能。建议这个循环水量是化氮的2-5倍，当然，这个数字只是我个人的主观猜测。如果我们不在乎它的冗余，那选用更大的主循环泵也是很好的选择，起码循环泵出水大了，无形中给主缸带来了更大的水流。
　　但我认为我们不应该在底缸中设置其它的人工滤材或者活石甚至白棉，因为底缸的水流是定向的，异营菌很容易在这里着床生长，并通过菌膜的吸附能力截流有机废物，并逐步发展壮大，在其旁边就会生长更大量的硝化细菌协同工作，形成一个高效的硝酸盐制造工厂。更可怕的是，这些细菌不断繁殖分裂过程中，在制造硝酸盐的同时，也起到固氮的作用——它们的本体，还有一些吃细菌的微生物，吃这些微生物的小虫子，本身就是由大量的有机物构成。一旦你大量换水，减少了水中的“营养”，这个群落中的部分生命就会由于没有食粮而死亡，它们的尸体又会被同胞利用，继续硝酸盐工厂的运作。这种梦魇般的循环，让你多次换水也无法真正降低你的营养盐。所以，我认为在底缸中让水流能够舒畅的流动，尽可能减少死角，也是一种降低营养盐的手段。
　　而主缸的造流能力，则显得更加重要。我曾提过，异营腐生菌是一个强大而顽强的对手，只要有生存的条件，它就可以高效的繁殖，高效的生产氨。在主缸的活石造景区附近，由于活石对水流的缓冲作用，很容易形成水流缓慢的区域，一些饲料，鱼便，珊瑚排泄物等有机废物很容易沉积下来。（这一点我相信很多人会深有体会——我们偶尔改变一下造流泵的水流方向，或者用它吹一下活石区，会飘出很多垃圾。）异营菌马上就会来报到，它们着床在这些水流死角，继续分泌出菌膜，吸附有机物，然后分裂复制，形成更宽广的菌膜，吸附更多的有机物，一个个小型的氨工厂就在这些死角中产生。我相信看到这里，我们会明白为何很多CMFISH上的资深鱼友总喜欢用几个造流泵吹死角了吧。
　　我认为一个合理的目标，就是让尽可能多的有机物都漂浮在水中，尽可能不让异营菌着床吸附。虽然不能完全杜绝，但我们希望尽最大的努力减少这种可能性。我们的强力化氮，会很大方地容纳这些水中漂浮的混蛋，并让它们在分离盒中静养。
　　至于如何提高水流的贯穿能力，如何制造乱流等方式已经不在本篇讨论范围了，有兴趣的鱼友可以参考RC的每月一缸，它们为我们做了很好的榜样。又或者看看近期小志版主的开缸贴，这位对海水无限痴情的版主为它那个小的有点可怜的柏林缸配置了一个一百多瓦功率的CLOSE-LOOP
　　
　　最后，我认为柏林系统中，一套高效的造流系统，一个OVERSKIM的化氮，才是降低营养盐的关键所在。我们依靠它排出绝大部分的营养物质。而剩下那一点点幸运儿，就让我们的活石去对付它吧。

　　本篇完，下篇可能要到周末才动笔。主要谈谈灯光系统对水质的净化能力。
　　
　　

[ 本帖最后由 denny 于 2008-5-31 11:02 编辑 ]

welles

我想ReefKeeping到现在为止每月一缸展示的几十个美缸，基本都是基于柏林系统的(印象中有一个ATS)，国内成功的例子也很多很多...

柏林系统最初的要素貌似只有 活石，化蛋，强光。这种模式的伟大之处是为海水水族提供了一种相对容易实现的基本过滤模式模型（基础的硝化-反硝化过程），此后的若干年人们围绕这个基本模型又发展了许多的补充—— 比如藻缸，铁基PO4吸附，有机碳源添加等等...

至于底沙的有无，活石的多少(其实我理解这个更多是基于造景考虑)，水流的强弱等等，都是基于柏林的基础模型上进行一些实际操作的层面的调整罢了。zeovit理论上可以脱离活石建立过滤体系，但是多数zeovit的饲养者也不愿放弃活石为缸内带来的生物多样性，所以也不会太计较zeovit系统到底是否需要依赖活石。

至于海水缸内的菌相与珊瑚的互动关系，现在的研究结果看起来为我们展示的是一幅更加复杂的画面，除了营养盐和虫黄藻之间的互动关系，珊瑚钙化细胞与营养盐的互动关系以外(包括硝酸盐和磷酸盐)，珊瑚水螅体与细菌环境的还有着更加深层的互动关系——这会直接影响珊瑚的颜色和健康，可惜的是对于这些关系我们的基础研究工作还很缺乏。

另外，对于现在多数活跃的SPS爱好者来说，磷酸盐问题似乎远比硝酸盐问题麻烦，呵呵。

weimen

denny的文章很精彩，学习

zzz

希望在我开新缸前看到全篇！

denny

　　在以前，我一直认为光源并不是柏林系统的组成部分。但忘记什么时候，接触到我行依旧介绍LPS滤法的新鲜概念，当时他只用很小的边幅在他的鱼缸展示贴中展现了他那幅迷人的草皮背景墙，并提出这种快速生长的LPS有利于它的鱼缸能锦上添花地得到更好的水质。我由此开始注意这类可依靠光合作用快速生长的LPS（例如草皮，花伞，大手星花等）的生活习性，也开始重新思考ATS系统，藻缸等过滤方式的利弊，由此引申开来，我觉得自己已经明白了光源为我们鱼缸水质提高带来辅助作用的具体原理。
　　为了更好地表达，我先简单介绍一下“收割”的概念和原理。一个ATS系统，或者一个藻缸，均需要光源的配合去激发藻类的生长，藻类生长过程中会吸收鱼缸中的可溶性营养盐，例如我们最喜欢挂在嘴边的NO3,PO4，通过光合作用提供的能量，把这些无机物转变为自己细胞的有机组成部分，由此减低水中的营养盐浓度。而当这些藻类死亡，它们的死亡细胞又会破裂，最终它们的有机组成部分又会被分解，假如没有化氮的协助，它们会进入氮循环，最终又还原为营养盐。所以，一个藻缸或者ATS系统的饲主，都会养成定期收割藻类的习惯，把部分过剩的藻类排出缸外，整个过程实际上就是一个吸附与丢弃的过程，而结果就是减少了水中的营养盐。这是一个相信绝大部分人都了解的概念。
　　但ATS系统，藻缸都不是柏林系统的必然组成部分，我们很多人，包括我自己都不喜欢它们的维护方式和占用体积。实际上，我们也可以在主缸中完成这种固氮和自然收割过程。
　　我们注意到当主缸有一定光源下，石头上，玻璃上都会长出一些高低等藻类和一些我们了解或者不了解的生物，光源越强，它们的生长速度越快，它们实际上也同样发挥着吸附营养盐的作用。而我们肉眼无法看到的浮游单细胞动植物，实际上也通过光合作用吸收能量而开始生长。这些在水中生长的小生命，依赖光源提供的能量，孜孜不倦地吸收水中的营养盐，通过不断的无性繁殖去复制自己，但它们中的一部分，会随着水流进入化氮，在一支强力化氮的推动下，它们身不由己地被推入收集杯。完成了一个不用人工干预的“收割”过程。
　　同样地，长在石头上的各种藻类，我们可以通过吃藻螺，电光蟹等吃藻大军去完成第一次收割，让水流和化氮完成对它们排出粪便的第二次收割。虽然我觉得这种方式效率并不高，但作为一种辅助手段，长久积累下来也会有不错的效果。
　　接下来，我们谈谈LPS滤法的具体原理。相信很多人养过草皮，部分人养过星花，印尼千手，黄水螅。当提供足够好的水流和光照时，我们会惊讶于它们那种快速攀爬生长的能力。而更重要的是，它们成长起来后，仍然能持久地保持自己的生命。而它们在生长过程中，每一次细胞分裂和生长，都会从水中吸收营养盐，通过光源提供的光合作用将它们转变为自己生命中的一部分。虽然比起藻类的生长，它们成长的速度还是太慢了，但对于一个水质已经很不错的鱼缸，它们也能起到锦上添花的作用，而且它们的长寿和可观赏性，也是藻类所不能提供的优点。我们完全可以在很长一个周期后对它们进行收割，无论是赠予还是转让，相信都有很多鱼友乐于接受。
　　整个光照篇写出来十分简单。我借此机会回应一下一些鱼友提出返朴归真，降低鱼缸内密度轻松饲养的观点。首先，我们养鱼，养珊瑚，相信绝大部分人的主要目的就是为了观赏，其次才会考虑其它。而高密度的RT为我们提高更好的可观赏性，而实际上我认为当我们选择以光合作用营生的珊瑚为主养群体时，它们不但不会因为密度增加而让水体承受更高的营养盐压力。恰恰相反，在我们”喂“给它们足够的光时，它们也可以成为我们水体过滤器的一个辅助组成部分。当它们蓬勃生长时，我们甚至要考虑提高营养盐水平和添加各类微量元素去保持水中的营养。
　　对于一个愿意动脑筋学习各类生物生活习性和原理的饲主，高低密度不会是一个考量标准，平衡鱼缸内生物种群才是努力的主要方向。但这不是本篇的讨论范围。

[ 本帖最后由 denny 于 2008-5-26 14:01 编辑 ]

盐粉汤

LZ在减少活石以后NO3有没有自然降低？

我认为活石之所以受到青睐是因为其有利于细菌生存的微孔结构和自带来自海洋的丰富天然菌群，要好过陶瓷环＋人造硝化细菌

细叶铁皇冠

顶起来,等搂主的经验之谈!期待中...........

steven147xiaoyu

????????????????????????????????????

1999jz

个人认为活石最终会获得，因为死石也会慢慢变成活石的。
柏林系统原则上是顺应大自然的方式。而且缸体越大越应该柏林，因为系统越稳定。
我是新手，刚刚进来。不好意思。

duhaoran

DENNY大大要讲课了，大家排好板凳泡好茶水听课喽

steven147xiaoyu

???????????????????????????????????????????

coolfish

3个缸，柏林，REEF-BANE辅助，都是很成功的。饲养SPS
NO3测试不到，PO4 0.02-0.06

不用怀疑柏林的威力
更要好好研究并且把握开缸过程

coolfish

水流灯光化蛋很重要，活石质量并不太重要。
只要活石不要太差就可以了。

小志

这是死石活石之争续集吗？～～

估计议题又是以下几个：
1.活石的标准
2.死石是否会变活
3.活石的质与量同水流间的关系
4.如何处理活石才是科学的。

一个论点要同那么多议题相关很难会有结论...

denny

小志兄，我早已经对讨论活石多或少，死或活的标准讨论感到厌烦。
我主要的论点是“遏制”，遏制所有细菌的生长条件。所有文字基本都只是为了证明它而已。

denny

原帖由 coolfish 于 2008-5-16 14:05 发表
水流灯光化蛋很重要，活石质量并不太重要。
只要活石不要太差就可以了。

被老顾一句话把我的观点概括完了，看来都不用写了

illusionxxx

很好的文章,期待后篇.尤其是养水这块.希望能尽早写出来.

老看客

期待后篇

tottinico

严重:期待后作handshake