你想知道的關於營養鹽的一切(下)

舊文，都不太記得管公眾號了

請在認真的看這篇之前認真的重新讀一下（上）

講實話，（下）因為隔了太久都已經基本上忘了要寫什麼了，這幾年也越來越不關注魚缸的營養鹽之類的問題，因為打開門發現了廣闊的多的世界的時候，天天想著這些雞毛蒜皮的事情確實可以說是挺無聊的。我試著梳理一下還沒忘掉的東西，看能不能從複雜的世界裡面提煉出一條主要的，可以理解的，可以證偽的線出來。

上次的（上）說了珊瑚共生體對於營養鹽的需求，我們可以明白珊瑚共生體對無機氮磷營養鹽的需求是非常低的，當然寫完那篇以後還是有非常多的人無論是問我還是在我的群裡聊天的時候說營養鹽不要太低，珊瑚更好，這實際上是沒有搞清楚相關性不等於因果性，比如加大餵食量以後營養鹽變高珊瑚變好更有可能是因為珊瑚捕食量變大從而變好，而營養鹽變高只是一個同時發生的副作用（side effect）而已，而沒有加大餵食量營養鹽變高珊瑚狀態更好也更有可能是因為魚缸中極其複雜的生物、微生物群落髮生了不明的變動，影響了珊瑚的狀態，而不簡單的是因為營養鹽變高了珊瑚變好了。因為就如我上篇所寫的，從機理上來說珊瑚共生體對外界無機營養鹽的需求量是非常低的，而如果提出較高水平營養鹽對珊瑚共生體有利的話是需要是需要足夠的證據和機理研究去驗證的，很顯然的是目前的研究是絕對不支持這個說法的。而某個魚友單個缸在某一個時間點發生的某種現象是很難解釋的，生物學、生態學不像數學或者理論物理是基於精確（相對來說）的理論的學科，而是不精確的、完全基於實驗的學科，這樣的學科想要說明問題需要良好的實驗設計和大批量的樣本然後使用統計學工具進行檢驗。所以很多錯誤的認知很有可能來自於某些時候難以解釋的一些變化由於湊巧的原因和某些事件一起發生讓人產生了二者之間有聯繫的錯誤認知，然後又由於蝴蝶效應，一些恰巧發生的事情，比如發現這事的是一個樂於分享的有影響力的魚友，導致這種錯誤認知被廣泛傳播，或者乾脆是因為這種錯誤認知能夠給某一部分人帶來利益。所以保持思考是非常重要的，我下面也會理清楚一些廣泛存在的錯誤認知。

一、養水

那麼說了這麼多，從何開始，這是一個非常大的問題，因為很難說有什麼從主要到次要或者可以從頭到尾寫下來的線，那我就只能按時間順序，從養水開始寫起，需要注意的是我這裡寫的是最傳統的柏林系統，輕易的去套用到其他的養珊瑚方法上是非常不可靠的，就比如很多魚友拿著一些論文上汙水處理設施中的反硝化數據跟我講魚缸裡發生的事情我一般就直接懶得回話了一樣。那麼這麼多年來無數的人問過的一個問題是養水到底是為了什麼，這樣的問題無法說明白的話那另外一個問題：可不可以不養水？就沒有辦法解答。

這個其實是很簡單的問題，這麼多年來卻沒有看到過一個靠譜的回答，某些所謂的KOL甚至說養水是因為要解毒，這種說法是非常可笑的，如何定義毒？是否可以用其他的手段去「解毒」，要不要乾脆丟點金銀花、甘草進去。這實際上不但沒有解決問題，而造成了更多的問題。「解毒」這種具有中國特色，看似包含了傳統智慧實際上就是搞不清楚只好拿個玄而又玄的反正你也無法證偽的大口袋往裡裝，是任何一個受過科學訓練的人不應該有的概念。

那麼養水在我看來到底是在幹什麼，實際上非常簡單，養水在生態學上來看就是一個群落演替的過程。演替在生態學上是一個非常重要的概念，它是指生物群落不是一成不變的，是一個隨著時間的推移而發展變化的動態系統。在群落的發展變化過程中，一些物種的種群消失了，另一些物種的種群隨之而興起。一般來說生物群落的存在會慢慢改變環境，最終使得環境不再適合自己，而被其他的物種取代，比如淡水的小型湖泊生態系統，水草等生物不斷生長，死亡後的遺骸不斷堆積，慢慢使湖泊變淺最終使得湖泊變成溼地，不再適合之前的水草生存（當然這個過程要非常長的時間）。像這樣隨著時間的推移，一個群落被另一個群落代替的過程，就叫做演替。

下面我copy一些人家對於群落演替的論述

群落演替的過程可劃分為三個階段

a．侵入定居階段。一些物種侵入裸地定居成功並改良了環境，為以後侵入的同種或異種生物創造了有利條件。

b．競爭平衡階段。通過種內或種間鬥爭，優勢物種定居並繁殖後代，劣勢物種被排斥，相互競爭過程中共存下來的物種，在利用資源上達到相對平衡。

c．相對穩定階段。物種通過競爭，平衡地進入協同進化階段，資源利用更為充分有效，群落結構更加完善，有比較固定的物種組成和數量比例，群落結構複雜、層次多。

具體到魚缸養水這個環境來，以下這些過程相信是大部分魚友都會觀察到的，開始養水以後，最開始旺盛起來的應該是分解死亡生物的異營性細菌，隨著異營性細菌把屍體分解成比較簡單的有機物無機物，在光照下能夠快速利用這些物質生長起來的底棲硅藻（就是俗稱的褐藻）最開始生長起來，然後過幾天硅藻開始被大型綠藻取代，同時由於藻類的生長吃藻類的初級消費者也開始興盛起來，也就是看到的滿缸爬的那些端足類、等足類。同時捕食這些小蟲子的次級消費者也開始多起來，以糞便等為食的分解者也開始多起來，群落結構開始越來越複雜，生態系統穩定性開始增強，演替速率明顯慢下來，進入競爭平衡階段。慢慢的無法適應魚缸環境的生物逐漸消失，而越能適應魚缸環境的物種越興盛。隨著藻類自己對無機營養鹽的吸收，微生物的活動，蛋分的排出等一系列原因，營養鹽等環境因子變化到不適合藻類生長，從而白化死亡，食藻生物的數量也降低，整體到了一個較為穩態的狀態，到了這個階段的環境開始較為適合珊瑚的生長，也就是我們說的養水結束。

所以從養水期間是否可以下生物呢？對於珊瑚的話最早期的群落演替太過於劇烈絕對是不應該下任何生物的，而到了相對後期一些的時候相對穩定以後如果要下珊瑚也是可以的，但是大量藻類生長還是很容易損傷到珊瑚，還是應當儘量管住手才是比較好的選擇。而魚等會有比較大排洩量的生物會干擾整個演替的進程，很有可能導致整個過程不可控，是不應該下的，非要下的話在比較後期下一些吊之類的魚不餵食只肯藻也是可以的。

而對於一些魚友因為缸各種設置的原因比如水流過弱、光線過弱等，養了很久的水依然是滿缸紅泥，滿缸綠水（這裡說一句，很多魚友看到滿缸綠水就說自己缸裡長了小球藻，實際上絕根據我的觀察，基本都是藍藻，也就是跟紅泥是比較接近的，實際上這也說明魚友會根據自己僅僅知道的那一點點知識去試圖概括複雜的事物，最後說的東西根本都不可靠），這種情況說明群落演替方向並沒有往適合珊瑚生長的群落結構發展，應該找出原因進行調整。

在正常的飼養過程中，群落的演替也是在不斷進行的，並不是說養完水以後群落結構就一成不變了，而是一直在不停的自發的變化的，而且是一環扣著一環的，不是孤立的，比如說缸中某段時間浮遊性的微生物群落可能優勢類群發生變化，新的優勢類群更適合海綿濾食，缸中可能就在某個時間突然開始長起大量海綿，而很多魚友看到海綿生長起來就會想肯定是自己最近餵食餵太多了，實際上生物群落的變化如此複雜，一環扣一環，甚至可以說這種群落結構變化是不停在進行的，你進行了某一個操作然後看到了某種變化，實際上這個變化跟你的操作可能毫無關係，比如光就海綿這點來講根據我實驗室的幾十個缸來看，並沒有發現海綿跟人為哪些操作有什麼太大關係。所以不要太迷信於某些人說幹了什麼事情幾天之後發生了什麼巨大的變化，除非有數量可觀的重複，不然這些說法是可以直接忽略的。

而從群落演替的角度來看，所謂的老缸綜合症其實也是很容易理解的，因為養水之後的群落結構並不是就完全不發生變化了，而是進入到一個較為緩慢變化的狀態，比如一些魚友在某些時間慢慢發現缸裡長滿了帽貝，過段時間又慢慢消失。根據群落演替理論，生物對環境的影響最終都很可能會導致環境不再適合自身的生存，比方說完全不進行人為幹預的話，魚缸裡面很快就會大量積累各種代謝產物，有用的東西比如各種離子被消耗的越來越少，很快就會變得不適合珊瑚生存，人為的幹擾比如換水等大大延緩了這個進程，但是時間長了因為系統太複雜了群落結構依然是很有可能往不利於珊瑚生長的方向進行的，所以是否會發生老缸綜合症取決於你不想養了的時間是否會晚於群落結構發展到不適合珊瑚生長的時間。而具體到什麼樣的群落結構是不適合珊瑚生長的，這個問題過於複雜，我沒有能力回答。

人工的幹預也就是維護習慣會極大的影響你的群落演替，比如之前就有一個公共水族館的研究[1]對他們的一個大型魚缸一次性換了90%的水，對換水前後的水中浮遊微生物群落進行了一些監測，發現換水後微生物群落的多樣性指數升高，也就是說微生物群落的多樣性升高了，一般來講多樣性高是有利於魚缸的健康的，從另一方面來講這也改變了群落演替的動態。所以應該說保持良好的維護習慣對維持群落結構動態穩定在對珊瑚有利的方向是很重要的。

而相對於生物群落結構變化，從這個過程中可以觀察到的營養鹽的變化是怎麼樣的？魚友們的普遍認知是無機氮的三種形態，氨氮、亞硝氮、硝氮依次升高形成三個交錯的峰。但是實際上的情況經過我大量的案例實踐卻發現完全不是這樣的。養水期間營養鹽波動狀況可以分成兩種情況。

如果是非常新鮮的活石，我比較喜歡買這種，就是不久前從海裡採集出來，直接不帶水運輸過來的活石（這種活石我一般的處理是先把死亡的生物和能夠清理出來的有害生物清理掉，然後簡單的用海水涮洗一下，如果有大量淤積的泥沙就要仔細洗一下，然後就放入缸中造景、養水）。

這種情況下，因為大量的死亡生物氨氮會在幾個到十幾個小時內快速升高達到一個峰值然後同樣快速降低到測不到。然後呢？然後就沒有然後了，亞硝酸鹽和硝酸鹽在整個養水過程中都會保持在完全測不到的水平（當然這需要你的水源水和鹽本身營養鹽水平夠低）。這說明有生物非常高效的利用了這些營養鹽，我傾向於認為是底棲硅藻（褐藻）利用掉了，也有可能部分是由於厭氧氨氧化作用被分解掉了。而且之後的群落演替中也一直保持動態平衡使營養鹽在很低的水平。實際上我看CMF很多魚友尤其高水平的魚友，比如以前比較有名的皇家樂師（養珊瑚沒個五六年的估計都不知道他了）都觀察到過這個現象，就是他們發現在養水過程中一直都測不到硝酸鹽，為此感到非常奇怪，事實上如果三種無機氮形式都測的話，就會看到我描述的現象。事實上這也說明即使是缺乏像珊瑚共生體一樣有很強氮富集能力的藻類一樣可以在總水體中測不到營養鹽的情況下快速生長。

很多魚友沒有條件直接從海南買活石，只能從本地魚店挑他們仍在池子裡放了很久的活石，這類活石在養水的時候體現出的營養鹽波動就會完全不一樣。這類活石通常放置的環境是堆在沒有光線，有少量的水流，可能有蛋分的環境中飼養的。這樣的活石拿回家養水後因為死亡的生物早就被分解了，所以無法觀察到氨氮峰值。而通常養殖環境中大量的硝酸鹽因為活石多孔的質地會被大量吸附在活石上在魚缸中釋放出來，所以養水一開始就可以觀察到一定水平的硝酸鹽，養水過程中可能會有波動，最終降低到無法測到的水平。

有寫魚友即使在買到新鮮活石的情況下也會將活石進行「治療」（cure)或者「煮石」，處理方法上跟上述魚店環境類似，然後再放在魚缸中養水，這種情況跟上述是比較類似的。

關於煮石我還觀察到過幾個有意思的現象（再強調一遍，我指的觀察到的現象都是都是指的多次觀察到，而不是孤例，在這種沒有實驗設計的日常觀察中「孤證不舉」的原則是保證有一定可信度的底限），因為我們買石頭經常會多買，然後多的就仍在一個池子裡面暫養，條件基本上也跟上面差不多，飼養一段時間後活石池的水再測硝酸鹽的話就一般可以測到5-25左右的這個水平，我給它加上一個不太強的燈光以後，活石表面依然看不到什麼變化，但是營養鹽水平會很快下降到很低。這說明幾種可能性，一個是自養的厭氧氨氧化作用可能並沒有發揮太大作用。一個是在有了一定量的光照後，底棲微型藻類可能增殖吸收了硝酸鹽，也有可能是藻類生長後釋放出有機碳源供給反硝化細菌使用，我傾向於認為藻類可能佔了更主要的作用。

這樣也牽扯到一個有些魚友關心的問題，養水期間可不可以不開燈，從上面的案例來看很明顯答案是不可以的，這點非常容易理解，養殖系統的能量最終來源無非只有兩個，餵食和光，養水期間既不餵食，那連光都沒有了能量從何而來，所以裡面的生物除了最開始生物死亡提供的一點能量以外就沒有了任何能量來源，導致系統裡面的生物量會越來越小，當然也無法支持正常的群落演替，而從魚友們煮石的另一個目的來看，就是讓有害生物都死亡，可是最有害的那些藻類都有孢子囊等休眠形式根本不會死亡，其他有害生物如一些螃蟹等的生存能力往往也比有益的那些生物比如瓷蟹等強的多，所以我認為這個目的也是難以達到的，所以我是完全不建議這種處理方式的（更不用說這個方法得花多少時間）。

養水對石頭的處理我建議是養水之前造好景，養水之後不要移動活石，把缸壁的藻刮掉，石頭上的藻能用手清理掉的清理掉，沒法清理的就先不管，換掉超過一半的水，然後放入海膽、電光蟹、吊等吃藻生物清理剩下的藻。

二、物質交換的邊界層

說完了養水，在漫長的飼養過程中，活石在維持貧營養鹽的作用肯定是被討論的最多的（因為其他的比較簡單一些沒那麼多要討論的）。我們先從活石的最外面開始說起。

活石跟外界水體的物質交換是一個非常重要的問題， 這裡我必須給大家講一個工業裡面比較常用的概念就是邊界層，我以前學的教材不在手邊，網上隨便搜的東西講的也很蛋疼，我就大概給大家說一下，邊界層在傳質傳熱的設備中普遍都是需要考慮的重要概念，比如大家常用的製冷鈦炮就是一個典型的換熱器，鈦炮在工作時，外界水溫度較高，鈦炮表面溫度較低，鈦炮表明的水就會形成一層極其薄的由鈦炮表面到外界水溫度由低到高的一層有溫度梯度變化的傳熱邊界層，那麼同樣的，兩相之間的物質交換也存在這樣的濃度梯度變化的傳質邊界層。一般認為邊界層的存在是會阻礙傳質傳熱的，在其他條件給定的情況下，相對流速越高一般來說邊界層越薄，越有利於傳質傳熱，所以我認為在大多數魚缸中較高速的水流有利於活石的物質交換，這可能是造成水流速度較大（通常是SPS缸）的營養鹽水平較低的重要原因。

當然這不是我要說的重點，我想論述的重點是活石的表面可能存在與總體水體環境參數有一定區別的微環境，邊界層的存在可能是這個微環境的存在的重要原因，如何觀察到微環境的存在呢，很簡單，很多魚友觀察到過一個現象，就是把一塊新鮮到的活石扔進一個貧營養鹽的穩定的魚缸中，經常可以觀察到幾天之後新到的活石上長起了底棲硅藻（褐藻）；某些魚友缸中就是只有一部分石頭上長起某種藻類的原因可能就是微環境的存在，簡單的說就是新活石有生物死亡釋放出營養物質，這些物質的量擴散到整個水體中對整個水體的水質參數影響是微乎其微的，但是由於微環境的存在，緊貼活石表面的微環境中這些釋放出來的物質的量就足以引起一些藻類的快速生長。

像我實驗室的缸就更有意思了，我實驗室有兩組兩個一米五主缸共用一個底缸的組合缸，水流交換是足夠的兩邊缸的水質一模一樣，燈光、造流的設置也是一樣的，也沒有任何濾袋、紫外之類的東西隔離兩個缸的生物，但是兩組缸將近六年來出現過多次一邊什麼藻都沒有，另一邊卻長起了很多奇怪的藻（比如棉花糖藻）起來的現象，這些現象就可以很好的用微環境來解釋，當然要注意的是邊界層的存在也是非常薄的，薄到肉眼不可見的，棉花糖藻這類比較大型的藻類如果藉助邊界層形成的微環境幫助生長比較可能也是在最早期貼在活石上生長時利用微環境形成優勢，到長到更長時可能更加依靠自身的適應能力快速生長，用更容易理解的方式也就是說可能是藉助微環境度過脆弱的幼年時期。

所以，不要簡單的認為你測到的水質參數看起來毫無問題，為什麼還會長出這樣那樣的東西來，實際上因為問題可能因為微環境等原因的存在變得極其複雜而且難以討論。我所說的微環境是一些觀察到的現象的總結並且背後有一定可能的機理支持（邊界層等），但也僅僅只是假說缺乏足夠的證據說明一定存在，但是這個假說我認為總體上是比較可靠的，目前還無法給出足夠多的證據，但是有機會我會做一些實驗，這個在有合適儀器的情況下是比較好做實驗的。

三、活石

關於活石大家更關注的肯定是內部，發生了什麼能夠控制營養鹽呢？

傳統上魚友一般認為活石複雜的多孔結構使得水流只能緩慢向內擴散，形成靠近表面的區域是好氧細菌生長，當好氧細菌把溶氧消耗掉以後，活石深處的環境就可以供厭氧的反硝化細菌生存。

事實的情況卻遠遠不是這樣的，文獻中的原文是這麼寫的「Here anoxic microsites provide a habitat for anaerobic bacteria,while being surrounded by aerobic pore waters.This is in contrast with the mental concept that the processes occur in separate aerobic and anaerobic zones."[2][3]

這段話的大概意思就是說在周圍充滿氧氣的水體環境中，好氧細菌為厭氧細菌提供居住環境，這與這個過程分別發生在好氧區和厭氧區的概念是相反的。

怎麼理解這一句話呢，你可以簡單的理解成固著在活石（或者任何其他濾材）表面的細菌群落（或者說菌膜）不只是一層，而是很多層，最表層的也就是接近水體的那一層最先利用水中的氧氣和其他物質，隨著水逐漸往下層擴散或者流動，氧氣含量逐漸降低，到最下層的時候水中的氧氣含量就已經很低了，這樣就形成了缺氧環境。所以無論在活石（或者其他任何濾材）的表層還是內部硝化作用反硝化作用都是在進行的。

實際上這與我們實驗室所發表的結果是非常一致的[4]。

在這個表格中可以看到，exterior代表的是活石的表面，interior代表的是活石的內部（約1cm左右），我們用16S的拷貝數代表整個菌群的數量，用反硝化功能基因nosZ的拷貝數代表反硝化細菌的數量，活石內部的細菌總量比表面要低很多，這個很好理解，越往裡物質交換越不暢，可以支持的生物量肯定越低，同時可以看到反硝化細菌的數量也是在內部大幅下降，同時在總菌群的佔比中並沒有什麼變化，甚至還略有點降低，是不是非常毀三觀，感覺這麼多年養柏林系統建立起來的信仰就完全被毀滅了！沒關係，下次學好數理化（生），走遍天下都不怕。也就是說反硝化細菌並不需要幽深的孔隙來提供居住環境，而是依靠別的微生物把氧氣消耗殆盡後為他們提供居住環境，所以這樣的過程在活石（或者任何濾材）表面就可以發生。

在我們的研究中，我們還檢測了活石對於氮營養鹽的去除能力測試，那結果是怎麼樣的呢？

在我們的實驗中，可以檢測到比較可觀的氨氮的降低，但是並沒有檢測到可見的硝酸鹽降低，考慮到使用的硝酸鹽水平相對還是較高，有可能超過了活石的處理能力導致無法檢測，我們其實後續又做了幾個濃度更低的硝酸鹽梯度的實驗（未發表），同樣的，到了非常低的硝酸鹽水平也同樣沒有檢測到統計意義上顯著的硝酸鹽下降。

而除了我們之外，世界上只有日本的Yuen等[5]做過同樣類型的活石硝酸鹽去除能力的實驗，但是他們的實驗結果卻表明活石對於硝酸鹽是有一定去除能力的，這是為什麼呢。

我們與Yuen等的實驗的主要區別是他們的實驗在光照下進行，而我們做了遮光處理，而且他們的實驗中使用的活石是選的100%被鈣藻覆蓋的活石，而我們選的是沒有任何肉眼可見藻類附著的，並且平時是養在沒有光的底缸中的，換句話說我們認為在日本人的研究中降低的硝酸鹽更可能是被藻類吸收的。（其實我吐槽一句，日本人的文章其實做的是很不嚴謹的，如果想測試活石的反硝化除氮的能力，卻又引入藻類、光這樣的會影響結果的無關變量進來，所以不要覺得外國的月亮比較圓，其實除了他們還有一個韓國的團隊發過一篇文章，發在一個韓國國內的非SCI雜誌上,由於結果過於完美，完美到不可能做出那種結果出來，而且發表在一個韓國國內的野雞期刊上，我就直接忽略那篇了）。

當然我們的研究還有可能是由於缺乏碳源導致反硝化作用難以進行，這點的可能性也是比較大的，看下面我們文章種的另一張表格。

AOB代表的是氨氧化細菌的數量（還有一類氨氧化古菌，我們也有測但是佔比比較小所以不放上來了），也就是把氨氧化成亞硝酸鹽的這類硝化細菌，可以看出硝化細菌的數量跟反硝化細菌的數量處在同一個數量級（在深層硝化細菌佔比甚至還更高了，毀三觀把），也就是說反硝化細菌應當是有一定的反硝化能力的。問題在於這類實驗中如果加入碳源，一方面比較難以確定哪種碳源比較適合活石中的反硝化細菌利用，另一方面加入碳源以後很可能有其他的作用降低硝酸鹽，難以說明硝酸鹽的降低是由於反硝化作用造成的。當然可以用氮同位素來示蹤就可以確定，這就是另外一個故事了，以後有空做這個實驗吧。

而從反硝化需要足夠的有機碳源這個角度來看，足量的餵食，大量的飼養珊瑚（珊瑚會往水中釋放大量的有機代謝產物）都可能大大有利於反硝化作用的進行，這也是你很難講活石的反硝化處理能力定量的有多少多少毫克每公斤每天之類的其中一個原因（當然原因非常多），他可能是一個動態變化的過程，可能你餵食量增大同時增加了碳源供反硝化作用使用，增加的硝酸鹽就也被消耗掉了，所以不論你多餵少餵硝酸鹽總能維持在某個較低的水平。（請注意這裡說的都是可能）。

還有一個要注意的地方是，你可以看到無論是硝化細菌還是反硝化細菌，他們在總的微生物群落中的佔比都只有千分之一這個數量級，可以說佔比都是非常低的，其他的佔真正主導地位微生物類群發揮的作用到底是怎麼樣的，我們目前是基本完全一無所知的。

簡單的來說，請記住，要考的，由於反硝化細菌生存環境的特性，並不太可能存在也並不需要某種特殊的結構使得某種濾材細菌附著後有遠遠強於其他結構濾材的反硝化能力，包括活石，包括所謂的神磚等等。考慮到我們的一些實驗結果，我認為反硝化作用在氮的輸出中可能能夠起到一定作用，但是這種作用並不佔很強的主導地位。

四、水體中的浮遊微生物群落

還說一個大家經常會忽略掉但是實際上非常重要的部分，就是水中的浮遊微生物群落。水體種的浮遊微生物群落組成同樣非常複雜，並且就如我之前說的群落演替是不斷在發生的，浮遊微生物群落也是這樣。喬治亞水族館對他們養鯨鯊、海龜之類的大型生物的兩萬多噸水的大型魚缸進行了十四個月的水體中浮遊微生物群落組成的監測[6]。

可以看到的是微生物組成的類群非常豐富，並且波動還非常大，說明看似穩定的養殖系統中群落結構也是在不斷的發生變化的，所以千萬不要覺得你的魚缸是一成不變的，它其實每時每刻都在不停的變化，只是你看不出來而已。而且這每個微生物的類群在其中到底發揮了怎麼樣的作用，他們之間的相互關係是怎麼樣的，我們目前所知還非常非常少。（千萬不要以為目前人類的科技水平有多高，實際上我們目前可以用的技術手段還遠遠解釋不了自然界的複雜情況，就上圖這些數據都還是這幾年高通量測序技術成本的下降我們才有辦法知道這些複雜的群落組成。）

上圖中橘紅色點代表濁度，藍色點代表微生物總量，可以看出微生物總量也在不停波動，並且和濁度有很強的相關性，作者還分析了微生物總量、濁度和其他環境因子的相關性，發現與營養鹽水平和溶氧量的相關性最強，這再一次說明了我一直在和大家說的觀點，不要一看到營養鹽升高了就覺得是餵多了，然後做點什麼神奇的操作就可以降低了，營養鹽還有其他環境參數的變動實際上意味著魚缸中也許不管是浮遊的、底棲的整個生物群落結構發生了很大的變化，不要試圖用一些簡單的線性思維試圖去概括整個過程。尤其需要考慮到這個還僅僅只是養魚的缸，柏林系統的珊瑚缸中間發生的過程比這還要複雜的多的多。

而一說起蛋分，大部分人就說，蛋分排出的就是蛋白質分子，實際上蛋分排出的東西其組成也是非常非常複雜，遠遠不止是排出水中的蛋白質分子那麼簡單，advanceaquarist上（現已被reefs收購，可以在reefs上看）有個搞化學的魚友測定了蛋分排出的物質的元素組成，其中有一個含量不低的元素就是矽，為什麼會有可觀的矽呢，應該就是因為蛋分的排出物中有大量的硅藻，你如果把蛋分的廢水拿一些放到顯微鏡下看就可以看到很多奇形怪狀的東西，有些是像奔馳標一樣的三叉星，有些是新月形的，有些是一個圓柱形，各種奇奇怪怪的形狀都有，這些就是硅藻，當然更多的是一些棉絮一樣的東西，這些大部分都是細菌和其他微生物形成的絮團，某些類群的微生物更容易形成生物絮團，這些生物絮團可以很容易的就被蛋分被蛋分排出，所以千萬不要低估了浮遊生物群落組成的重要性，應該說高效的排出水中的廢物不只是你蛋分牌子好的標誌，也是你魚缸浮遊生物群落比較健康的重要標誌。如果你本來正常工作的蛋分開始越來越打不出東西了，就千萬得注意了，浮遊生物群落結構可能出現了很大的問題，必須得重視。

除此之外水中的浮遊生物還有很多類群，比如一般認為很少在魚缸中存在的橈足類，在晚上關燈一段時間以後把所有水泵造流都關閉然後用一束光束集中的手電筒對水體中打光觀察的時候一般都可以發現不少一顫一顫的在水中遊動的小蟲子，那些就是橈足類。還有蟲黃藻，根據我們實驗室監測的結果來看，一個珊瑚數量比較正常的缸中，大約每毫升水中有一萬個左右這個數量級的蟲黃藻，當然蟲黃藻非常微小，一萬個每毫升並不多。

五、降低營養鹽的手段

那麼活石、系統我所知道的就是這些了，大家最關心的問題還是如何降低營養鹽，這點其實我是很不願意講的，因為在我看來從一開始各種配置都合理，維護習慣也良好的話根本不會有營養鹽過高的問題。事實上當你覺得為什麼別人的缸都養的那麼好，我的缸卻營養鹽這麼高珊瑚也一般般的時候我覺得已經晚了，就像高考之前一個月問為什麼人家的成績能考上清華我的只能上新東方烹飪學校了一樣，這種差距是長期以來積累的。

但是意外總是會發生，人也總是從手賤的新手成長起來的，所以還是得聊聊這個問題。首先，說之前請大家回去翻翻營養鹽（上），先搞明白我說的營養鹽水平到底是個什麼水平。

第一，什麼都不做。就像我之前說的，缸內的生物群落是不斷的在發生演替的，演替的過程中營養鹽水平作為其中一個環境參數有一些波動是很正常的，我覺得過了兩個月以後還不降低甚至繼續升高了之後才需要考慮降低的問題。當然我討論的是0升到0.2，0.2升到0.5這種健康範圍內的波動，如果0一下飆升到10了，那就肯定需要馬上檢查是什麼問題了。

其次，永遠有效的手段，當然就是換水，基本上這是一個萬無一失的手段，當然前提是必須保證新換的水的質量，新換的水的質量有所保障的前提下，換水基本上是有百利而無一害的。唯一的缺點是既費時又費錢，但是考慮到你的寶貝珊瑚和魚，還是值得的。換水的操作要注意的是幾點，一個是注意監測水源水的質量，一定要使用RO機，RO機出水的質量也要監測，最好TDS和硝酸鹽都測一下，鹽也一定要用可靠渠道的，即使是鹽是可靠渠道的，每桶鹽第一次使用的時候最好也監測一些參數，防止批次問題，即使是大廠也會有一些批次翻車。換水的量我個人其實建議有條件的話一次可以換儘量多的水，我的幾個兩百升水的小珊瑚缸經常一次換80%以上也並沒有觀察到任何珊瑚不適應的現象，這樣比一次換一點點節省時間、節省水，當然如果有耐心的話一次換一點堅持高頻率也是很好的，只是我覺得比較消耗耐心而已。還有換水最好能堅持保持一定頻率換，不要一下不記得就半年一年不換了。

其次，使用碳源可能是除了換水以外最有用的手段了，從最開始大家使用的酒精，到現在更新換代了很多次的NP豆、狗骨之類的固體緩釋碳源，碳源的種類非常的多。基本上除了換水這個方法也是我目前比較推薦的方法了。我覺得兩種情況使用有機碳源是最合適的，一個是我下面部分將會講到的蛋分打不出來東西的情況，這種情況下使用碳源往往能夠觀察到蛋分又慢慢能夠打的出來東西了，還有一個就是營養鹽非常高的情況，比如20ppm以上，超級高的營養鹽使用碳源配合換水來降是非常適合的。而且要注意的是，我建議不要長期使用碳源，有問題才用，解決問題之後應該慢慢停用。碳源的選擇上我個人依然最傾向於傳統的酒精，一方面是便宜，一方面是酒精需要每天都手工加（當然可以用滴定），所以一般更不會因為太長期使用導致一些問題。如果使用酒精的話我建議去看海水驛站翻譯的一篇酒精使用文章來指導使用量，不能盲目的一下加進去。

還有，厚沙和硝酸鹽反應器之類增強反硝化作用的方法。硝酸鹽反應器曾經也是流行一時，因為裡面有添加碳源，反硝化作用可以說是比較明顯的，如果沒有其他的好辦法的話可以嘗試，只是相對來說比較麻煩而已。而厚沙，應當說是存在一定效果的，但是決不可能像某些人想的那樣有非常神奇的效果，而且由於容易積累二氧化硫之類的問題容易翻車，也是非常不建議大家用的

當然還有，藻缸和ATS，欄主對藻缸對態度一直是底缸空間應該儘量留給蛋分，如果還有空間的話可以設一個藻缸，但是不要指望會有什麼非常大的變化，除非你的藻缸很大。總的來說如果空間夠而且不怕麻煩的話藻缸是可以設的。而空間有限的話，ATS相對來說是一個更好的選擇，目前市面上主流的ATS對空間的利用效率還是很不錯的，如果是覺得營養鹽高要將營養鹽的話，藻缸肯定是來不及去設置的了，畢竟這個需要預留不少空間，ATS相對來說是個可以起到一定作用的選擇。

不要忘了，升級你的設備也是有用的，如果要有一個升級的順序的話，可能跟很多人想的不一樣的是，我覺得好的造流對水質的提升效果可能比買一個更大的蛋分是重要的多的，換句話說，改善水流是對改善水質非常重要的，不留死角，在珊瑚可以接受的範圍內儘量強一些。還有升級燈光，當然這裡主要說的是提高燈光的功率可能會對水質有幫助，但是這點並不十分確定，只能屬於猜測的範疇。升級蛋分當然是不用說了。

還有某些新的產品或者方法，比如某濾，某磚，某淨水器，基本上要麼實測過沒有用，要麼從原理上來講就沒有可能性，總之一句話，不要相信就好了。

事實上除了營養鹽之外，水體中還有很多重要的因素影響了我們所謂的水質，比如說最重要的不為人知的就是生物的代謝產物，其中尤其珊瑚會釋放大量的代謝產物，這其中有一部分能夠被分解利用，或者被排出系統外，但是還有一部分難以分解的就會在水體中累積，累積到一定程度的時候就很可能會影響生物的狀態，而這些代謝產物往往又很難以被監測，所以會發生不知道為什麼珊瑚狀態就是不那麼好了的情況，所以說不管水質參數有多好，定期換水還是很有必要的，我覺得所謂的補充微量元素可能很不重要的原因，降低代謝產物的積累可能才是最主要的能讓珊瑚狀態更好的原因。

實際上歸根到底，良好的維護習慣才是維持低營養鹽的良好水質的關鍵，那麼到底什麼樣的習慣可以說是良好的維護習慣。

第一，有充足的耐心，不盲動。養珊瑚是一項極其需要耐心的事情（當然跟科研比毛毛雨了），從一開始準備養魚就花足夠的時間確定方案，到養水耐心的等待，到加魚加珊瑚都要管住自己不要手賤，到後期維護不厭其煩，到出了問題要慢慢解決，做到了耐心養珊瑚就已經成功了一大半。不能急這點必須得強調，如果發生了什麼問題，多半都是冰凍三尺非一日之寒，必須慢慢解決。發生的太快的基本都是壞事，珊瑚不會在一天之內長到兩米高，但是會在一天之內死光光。

第二，不盲動，不盲動就是說遇到任何問題把問題、利害分析清楚，有明確的較優解之後再動手不遲，不要今天聽到什麼魚友說神磚好用馬上就往缸裡丟一塊，明天群裡又吵吵還是碳源最好，回去就開始猛加，就加了兩天一測沒用，又懶得加了，不要一聽那些KOL瞎扯又去搞些什麼有的沒的。我就認識一些魚友簡直是三天不折騰一下魚缸渾身都不得勁，什麼厚沙交流群有他，超濾系統群有他，神磚用戶群也有他，當然，有些人的樂趣是養好珊瑚，有些人的樂趣是折騰珊瑚（和自己），這個看個人。（估計會有不少人在覺得我是說他）

第三，把錢花在刀刃上，大部分朋友並沒有壕到所有的東西都去買頂級設備，所以錢必須要有的放矢，如果只能買一樣高價設備，我選擇買貴的造流，其他的便宜的裡面挑性價比高的，當然造流的選擇很簡單，目前來看最優選擇肯定是MP系列了。如果只能買兩樣高價設備，我選擇買好的造流和好的燈，當然燈的選擇要複雜很多，預算不多買個400W RADIUM 20000K的滷素也是絲毫不差的，就是比較費電。蛋分的選擇如果不是土豪的話，應該優先選大的，再考慮進口泵和品牌的問題。

第四，保持比較好的檢疫習慣，最好魚和珊瑚進來都能做比較仔細的檢疫，魚的話最好有個整理箱有濾材有蛋分檢疫兩個星期再進缸（我就不推銷我的藥了），具體用什麼藥檢疫可以自己慢慢研究。珊瑚如果沒法專門弄缸檢疫，最好也在底缸隔一小塊區域養一段時間（上水有紫外就更好了），泡幾次氯化鉀、RX之類的藥物，肉眼反覆檢查沒什麼問題以後再放進缸裡黏起來。

第五，定期清潔，定期清潔是保證設備發揮正常效能的非常重要的維護習慣，沒事的時候想想，魚缸、底缸裡的垃圾有沒有經常吸一吸，蛋分有沒有經常拆開洗一洗，造流有沒有經常拿出來刷一下泡個酸，燈具的反光板有沒有鹽霧需要清潔，這些都是很重要的。

第六，保持相對比較高的餵食量，至少從我的經驗來看，依靠少養魚，少投餵維持低營養鹽的珊瑚缸長期來看是非常容易出問題的，這可能是由於較大的餵食量可以提供足夠的物質和能量輸入維持一個較為豐富龐大的食物網，所以魚友們說的大輸入大輸出是非常有道理的（幾乎可以說是普遍錯誤的認知裡面難得的非常有道理的說法）。當然必須注意的是我說的較高的餵食量並不是說像某些魚友一樣動不動買個幾十條魚回去把魚缸弄的像一個魚罐頭一樣，那樣是千萬不可行的，最好魚的數量不要很高，但是每條魚的餵食量保持的很大，就是能把魚餵的很肥的水平，這樣如果魚缸有些問題可以很快速的降低餵食量，魚因為很肥所以一段時間少吃點也無所謂，這樣就非常靈活。加魚最好也不要一次性一股腦丟一大堆進去，一方面一下負荷太大，另一方面也不利於挑到狀態好的魚，也容易得病，我的建議是狀態只要不是活蹦亂跳的都不考慮，慢慢來，還是要有耐心。

第六，一定要保持水源質量，基本上你水源質量很垃圾的話，長期養好珊瑚我覺得幾乎是不可能的任務，質量良好的RO機是必須要使用的，可以的話加後置DI濾芯就更好了，同時記得RO水的出水TDS值一定要監測，不是買了臺RO機就萬事大吉，一直監測及時更換濾芯是非常有必要的，而且即使是同品牌的RO也有很大的個體差異，有些機器可能無論如何就是無法產出TDS比較低的水，就需要檢修。其他要注意的地方就像我上面講的那樣就可以了。最好不要聽信某些人自來水就養的很好的說法，一個是你的自來水水源水質可能很差跟人家的完全不一樣，第二可能人家的缸裡一樣各種問題纏身，只是吹牛等各種原因沒有說而已，第三是時間不夠長，我個人是覺得至少養了三年沒有太大變動才比較能夠作為個例去討論，第四是個例永遠是個例，沒有足夠的重複性也是沒有太大討論的價值的。

第七，不到必要的時候，儘量少去折騰珊瑚，除非珊瑚病了或者明顯不適應那個位置，儘量少去拿動珊瑚，所以一開始珊瑚就要檢疫好，然後放的時候充分考慮好珊瑚的光照、水流需求，留好空間不打架，把珊瑚黏好固定好，換水等操作的時候儘量少碰到珊瑚，換水能不露出珊瑚是最好的（當然我那種80%換水的是沒法不露出來了），即使露出來也儘快把水加回去。總之少折騰，少傷害珊瑚，這樣珊瑚會長的快很多。所以做每一個操作的時候認真、細心，三思而後行。

第八，對於新手來說，選擇最保守的方案往往是最好的，不要老想著怎麼樣怎麼樣就夠了，儘量保守一些選可靠的方案，想著怎麼樣怎麼樣珊瑚可以最好。尤其對於新手來說，在開缸之前是最能夠調整的時候，應該儘量選擇一個保守的方案，等真正了解了，再選一個激進的方案也不遲。（以養水為例，老是想著養15天水是不是就夠了，是不是可以下魚了就是激進，想著慢慢等到養水結束的標誌足夠明顯了，再開始下魚就比較保守）

六、總結

我並沒有希望魚友們在看完我這篇東西以後就突然變得很會控制自己魚缸的水質了，事實上你可以看到我在如何降低營養鹽的部分也並沒有講出什麼很特別的道道出來。我一直的主張就是不太能夠存在什麼神奇的方法（至少目前）能夠一下子把你的水質一下子就變得很好，扎紮實實的才能把珊瑚養好。歸根到底，我只是希望能夠一方面為喜歡搞清楚發生了什麼的資深魚友提供一點信息，一方面為大部分魚友理清一個正確的態度，不再受智商稅的影響。就很好了。

好了，最後說一下繁瑣的進微信群流程，QQ群群號：530924812，因為現在都沒人在Q群說話,所以進群之後需要進微信群，而微信群只能依靠群友拉，所以在進QQ群後多吼幾聲會有熱心群（基）友拉你進微信群。（欄主不加魚友QQ和微信，就不要叫我了）

參考文獻：

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