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。

笑寻香

可惜厚沙对磷酸盐效果有限

y11d

顶，我要看构造部分。

sniper

构造看看

chinastream

我也想看看构造！

明月心

顶，占位等更新

iammad

看构造

西瓜、

构造呢？还有明天继续，快再来一帖

水合物

马克吐温

buaa31051105

加油，继续

hayek2046

厉害

ryuuseiei

好帖子

黑色烟雾

正准备串个厚沙缸，楼主，我顶你！快到明天

lanbings

说这么多，没图

海新

顶上去

纽扣仓库

看看铺设图，讲点实战的

wildcatczg

我等到天亮了！

三旬老汉

mrak

Luciferyl

厚沙系统的构造

打造一个厚沙系统几乎是太容易了。沙床中最重要的部分是沙子。那么什么算是沙子呢？
像我这种花了一辈子时间研究海洋沙床的人，对颗粒有一个清晰的尺寸表，从大型石砾（直径大于25.6厘米）到非常小的粘土（颗粒直径不超过0.004毫米）。而其中比较理想的，科学家们称之为细或极细的沙子，一般人称为“泥沙”，这些沉积物的颗粒通常为约1/16毫米（0.063毫米）至约1/8毫米（0.125毫米）。

为什么沙粒大小这么重要？答案简单地说就是沙粒的直径决定了沙床中生物的适应性。比如说，有一种北美洲西海岸较为常见的蠕虫，经常用于沙床毒性的科学测试。这种生物已经证明更喜欢特定体积的沙粒，（约0.113毫米直径）。如果能够选择，它会移动到和生活在这个特定大小的沙床中，不是0.110毫米体积的沙床，也不是0.115毫米的沙床，而是只在0.113毫米的沙床中生活。如果这种蠕虫被局限于其它体积的沙床中，它们一般活不久，也很难繁衍。

大多数沙床中栖息的生物似乎都有类似的精确偏好。然而，大多数生物的适应范围更加宽泛，可以忍受在0.050到0.200毫米体积的沙床中生存 。因此我建议平均直径约为0.125毫米的沙粒是一个比较好的选择。这个体积的沙粒不是最适合沙中生物的体积，但是可以保证最大的生物多样性。

粗糙的沙粒如砾石或碎珊瑚太大了。此外，它们有锋利的边缘,可能伤害到必须穿过沙床的许多小甲壳类动物和蠕虫。较细的沙粒可能凝结，从而限制了大多数生物的运动和水流的流通，导致生物过滤系统的失败。

幸运的是我们不需要去测量沙粒的大小。一些供应商出售适当大小范围的散装沙子，一般被称为“砂糖大小”。在沙床中混有一些较大的颗粒是可以的，但大型沙粒不应超过沙床总量的15％以上。在任何情况下，你都不应该用碎珊瑚或珊瑚碎石。这些颗粒太过粗糙，锋利的边缘会影响许多小生物的生存。

生物体不在乎沙粒的矿物成分，只有颗粒大小和形状。大多数鱼友常使用的文石砂来提供钙物质储蓄。此外其明亮的白色往往也较为美观。但是，如果系统的pH值和钙离子浓度低的能够溶解大量的沙粒，那么这个鱼缸就有非常严重的问题，不管用什么沙子都无法解决问题。一些较为成功的鱼缸也利用了大小合适的黑色熔岩砂或细硅砂。渔友门也有一些担心，硅砂将推动硅藻大量繁殖，但硅藻的繁殖可以利用相应的食藻生物来控制。我们不需要任何底砂结构，例如 “隔水层”或架子。实际上这样的结构将减少本来细菌可以利用的沙床体积。（注：一般厚沙系统有两种设计，一种是在最下方设立一个隔水层“plenum”，又称为Jalbert系统。这是Jalbert博士在摩纳哥水族馆中设计的系统。而另外一种纯厚沙系统则排除了隔水层的涉及。下面这个网站对这两个系统做了比较详细的对比，大家可以看看。其结论是隔水层结构并没有可见的优势。厚沙系统对鱼缸的作用完全是由沙床所带来的。当然，每个沙缸受到的影响因素太多，文中的试验也没有办法做到完全的重复性和控制性。所以选择哪一种结构还是见仁见智。http://www.advancedaquarist.com/2005/6/aafeature）

在一个成熟的鱼缸中建立沙床，首先移除任何砾石或碎珊瑚，然后添加新的沙子，大约在一次一英寸左右。不要担心沙子导致的水混浊，珊瑚生物早就适应了这一点，可以轻松地容忍。在一个新的鱼缸中，一次性把所有的底砂放到缸里，然后加水，把活石放在沙上。把活石嵌入沙床中，以增加稳定性。

鱼缸加水后，需要向沙床添加一些初始细菌和沙中生物。一般的选择有“真活沙”和“假活沙”。后者是在一个成熟鱼缸系统中使用过一段时间的湿砂。这里面包含有一些细菌，但没有太多别的生物，我认为这东西不值钱。 而“真活沙”是在一个自然海域中收集，密封打包，并直接运到水族店出售。这种活沙往往包含有合理比例的生物，能够给你的鱼缸系统一个很好的开端。你的鱼缸水体体积总量的10%应该由活沙构成，当然，越多越好。

此外，有一些供应商提供补充沙中生物和细菌的补充剂。来自不同厂商的补充剂是互补而不是排他性的。添加一个包好，增加两个能够得到一个更多样化的系统，但是，它们的成本可能过高。一旦在厚沙中加入了补充剂，在至少两周内不要添加鱼，以保证活沙动物建立其最基本的生物群。请记住这些都是活的生物，并且需要喂养。

一周之内，你应该注意到在沙床旁边的玻璃上出现了气泡，这表示厚沙系统已经开始工作了。一两个星期内，在靠近玻璃的沙床中应该可以开到小管线，并且可以清楚的观察到沙中小生物的活动。在两个星期后，可以开始添加鱼和其他生物，并逐步添加喜欢的生物。在任何情况下，你都不应该在厚沙缸中加入“筛沙”的动物，如海星还有些虾虎。这些筛沙动物会吃掉底缸中的小生物。


一些对厚沙系统的疑问

总有一些人对厚沙系统提出想当然的指责。在这些想象中的指责里，最常谈到的是硫化氢的释放和碎屑的积累，以及是否需要搅拌沙床。

硫化氢的确会在厚沙系统的最下层形成。但是它不会向上迁移，穿过沙床毒死鱼缸中的生物。硫化氢是一种有毒气体，但是它的臭鸡蛋味刺激性远远超过了它的毒性。这种气体具有强烈的臭鸡蛋气味，会在显示毒性之前先把你臭死。如果你不能闻到硫化氢的臭味，那它就远远没有达到有害浓度。目前并没有研究证明厚沙系统中的硫化氢能够真正达到有害浓度。

碎屑积累同样不是问题。如果沙床中的生物能够繁殖，这些生物能够消化掉大部分的碎屑，而仅仅留下一些非常细小的碎屑。

最后一个想象出来的问题，一个健康的沙床是否需要搅拌和筛滤，则根本不存在。沙中生物的运动会对沙床进行充分的搅拌。任何其他的搅动都会对沙床带来严重的危害。

厚沙消耗鱼缸中的过盛营养，并将这部分营养以其他方法输出。部分过量的营养物通过代谢过程成为可溶性营养，或作为可收割的藻类或小生物，在主箱或底缸中生长。


用厚沙唯一真正的问题是沙床中生物的多样性随着时间减少。这是因为我们的厚沙系统体积太小，无法让其中的生物建立足以自我繁殖的种群，最终导致生物的死亡和绝种。但这是可以通过每两年添加补充剂来解决。

结论

相对于几乎所有其他鱼缸设备，一个活砂厚沙系统是容易安装的，直接的，廉价的。一旦建立，厚沙系统将能够为鱼缸提供一个非常有效的生物过滤机制。此外，它也能够为许多如SPS珊瑚等过滤式进食的生物提供食物。而且，厚沙系统几乎不需要照顾和费用。

Luciferyl

照片可以去原网站看

明月心

原网站看不懂。。。。大神你还是给大家说说应该怎么铺设厚沙吧，谢谢