总有机碳（TOC）与珊瑚缸：一个初步的调查（第1部分）（转帖）

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在为期一周的时间里对作者缸里的TOC以及同时的ORP进行测量。这个缸是Oceanic的前弧形缸，有底缸，一共167加仑的水。这个珊瑚缸里的生物可以从图7、图8中看到。在试验期间没有发生生物的变化。在实验的第0小时，换水17%，然后一天里分几次取水样（每次三份），一共7天（直到第二次换水）。图3示意出了照明时间表。照明由2个400瓦Geismann的14K卤素灯泡和1个175瓦Iwasaki的15K灯泡。除了大量喂食之后2小时这段时间外，连续运行一个H&S A200/1260蛋分。钙反和UV灯连续运行。水温通过加热棒和冷水机保持在75~77华氏度之间。水循环包括：用于底缸回水的SeaSwirl，两个Vortek MP40w泵和一个Tunze6100泵。

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在图3的图表中，喂食时间标记为F1（大量喂食）或F2（少量喂食），实际的食物如图4所示。鱼类吃大块肉食，而浮游植物、浮游动物以及桡足类生物的微粒更适合于滤食性无脊椎生物的饲喂要求，包括LPS和SPS。大量喂食时，鱼类1~3分钟内就吃掉了他们的那一份食物。少量喂食时的食物，主要是由C.interruptus用大约10分钟时间消费掉。

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图3

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图3-2

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图3-3

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图3-4

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即便粗粗看一下图3显示的数据，也能立即得到5个结论：

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（1）TOC随着添加食物而变化，大量喂食后的6~9小时达到最大值。

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（2）所有TOC数值在一个范围内波动（约0.7~1.4ppm），这与热带珊瑚礁观察到的数值相吻合。（3）TOC与ORP之间不存在有价值的关系。

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（4）照明周期看起来不影响TOC水平。

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（5）看起来只有大量喂食才会明显影响TOC水平，少量喂食时，使用的食物因颗粒大小并不适合珊瑚、细菌和其它滤食生物直接食用，对TOC水平没有可测量的影响。在它们有机会到达食物链的更底层之前，就被Interruputs快速吃掉了。

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透过上面的内容，考虑一下大量喂食后TOC的上升与下降，有两个有趣的问题浮现出来。Ferrier-Pagès在他的实验系统中为这些话题提供了引导。

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1、出现在喂食之后的TOC峰值的根源是什么？

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2、TOC峰值之后，TOC下降的根源是什么？

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出现在喂食后的TOC峰值的根源是什么？

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在Ferrier-Pagès和Means各自独立实验的几种珊瑚上，发现在喂食和DOC上升之间有一个延迟，所以猜测这是第二次有机分子释放而不是最初的食物颗粒引起DOC的上升。按照类推论证，我们认为作者缸里的TOC峰值也不是食物本身造成的。与这种解释相符的是观察结果，

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（a）水样中没有食物颗粒的可见证据，

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（b）大量喂食后立即在2~3小时内测量TOC，期间TOC没有显示出升高，实际上这段时间里TOC在轻微地下降。只是在大约6~9小时后TOC出现峰值。在Ferrier-Pagès的研究中记录了同样的延迟。不管是Ferrier-Pagès的缸还是作者的缸，在喂食和TOC上升之间的几个小时延迟与珊瑚把食物转化成DOC排放的代谢过程相一致， DOC排放的标记是珊瑚粘液的分泌。在Ferrier-Pagès的实验中，缸里生活的其它生物也对DOC的排放有贡献。

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峰值过后TOC下降的根源是什么？

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    喂食后TOC出现峰值然后又快速下降让我们想起Ferrier-Pagès的各种珊瑚的行为。实际上，TOC数值在确定的数小时内降回到喂食前的水平，体现在Ferrier-Pagès的研究（约2小时）和我们的“生命中的一周”研究（<10小时）中。Ferrier-Pagès把他的实验观察结果看做DOC被珊瑚细菌消费掉的证据。另外，Rohwer的碳水化合物添加实验也间接支持了这样的看法：作者缸里的珊瑚细菌是TOC的主要消费者。

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从另一方面说，作者缸里的TOC降低也可能是因为H&S-A200的蛋白质撇除使得营养物被排出，蛋分在Ferrier-Pagès的实验中不存在。TOC是被珊瑚细菌以及其它为生物消费掉了？还是被蛋分以物理方式排出了，哪怕只是TOC的一部分？参考Ferrier-Pagès的实验，没有必要理会蛋分的作用。TOC的下降主要是由于珊瑚细菌的食用。但是，或许蛋分也对TOC下降有贡献？这个问题可以由图5和图6所示的实验来回答。