水族箱中的硅藻及其防治方法与研究

一、概述
  随着世界各地养殖海洋观赏生物和淡水生态缸的掀起,千姿百态的水下世 界越来越多地展现在世人的面前,如世界各地海洋水族馆的纷纷崛起和水族展览会的风起云涌就是一个很好 的例子。

  然而,没过多久,人们还在为新装的水族生态缸欣喜时,就发现鱼缸的珊瑚 沙、石英沙、洁白的礁石和鱼缸的壁上慢慢地变成褐色。虽然可以在水族市场上寻找硫酸铜等除藻剂,可是 这样一来,美丽的海葵、珊瑚、水草等也将随着褐藻一道被杀死。若用清洁虾、食藻鱼和蜗牛等生物来吃底 栖藻类,总是不如人意。也有人用控制光线的方法,却不知在水族箱中普遍使用的日光灯正是褐藻生长最好 的光源。由于硅藻对二氧化碳和磷等营养元素的需求与大型海藻和水草基本相同,故用调节二氧化碳和控制 磷等营养元素的方法同样也难起作用。随着褐藻的生长,您的鱼缸的价值也要大打折扣了。

  近年来,在北京、上海等地为此就应运而生了一门新的职业——渔缸清洁。用刷洗、 冲淘的方法来清洗鱼缸,养殖者每月要付出数百元的劳务费,且浪费海水和时间,同时对造景也会带来不良 的影响。

  是何原因让硅藻如此另人厌烦呢?且让我们先来看看硅藻的生物学特点。

  二、硅藻的生物学特点
  硅藻(diatom)是一类细胞壁硅化并形成套合 壳瓣结构的单细胞藻类,在盘古时代就出现在地球上。

  在分类学上属于硅藻门 (Bacillariophyta),约有300个属,11200多种。大小为3.5微米到4毫米,一般直径为20-30微米的硅藻最 为常见。

  硅藻门分为二个纲:既中心硅藻纲和羽纹硅藻纲。

  中 心硅藻纲分为:根管硅藻目,圆筛硅藻目,盒形硅藻目。

  羽纹硅藻纲分为:无壳缝目 ,短壳缝目,单壳缝目,双壳缝目,管壳缝目。

  硅藻生长于淡水、海水、潮湿土表、 岩石、树皮、墙壁等处,可在固体表面滑行。它在各种水体中常能大量繁殖,一般在春秋两季出现高峰。

  根据硅藻的生活方式,可分为底栖性硅藻和浮游性硅藻。在水族箱中常见的为底栖性 硅藻,如:舟形藻(Navicula sp)、阔舟形藻(Navicula latissima Gregory)、月形藻 (Amphora sp)、卵形藻(Cocconeis sp)、东方弯杆藻 (Achnanthes orientalis Hustedt)等等。

  科学家通过长期的研究,对于 硅藻已有比较全面的认识。

    它的细胞壁由一大一小两个套合的半片所组 成,厚度在1微米以下,质地坚固,为丝网状的“笼子”, 成分是果胶质(内层)和非晶质氧化硅(外 层),类似于玻璃,结构极为复杂精密,能够承受每平方米100吨—700吨的压强,相当于一头成年大象站在 桌子上。

    藻壳的形态多样,有圆形,多角形,纺缍形,S形,新月形,弓 形等。单细胞体或以细胞分泌的胶质将细胞连成丝状,带状,星状,放射状等群体。表面上都具有构造精细 的花纹,如点纹、线纹、指纹、孔纹等,以至于人类第一次在显微镜下看到它时,以为是晶体。

  在水族业中,有一种滤材叫硅藻土,就是硅藻层积物经千百万年的地壳运动后形成的 。硅藻土中的硅藻,虽历经弥久,可其壳壁的形态依然是千姿百态,绚丽多彩。

上面所述,就是为 何鱼缸中即使硅藻已被杀死,如果不搽洗,缸壁及礁石依然是褐色的原因。

    硅藻的细胞核一个,常位于细胞中央。有的种具蛋白核,但外围无淀粉 鞘,同化产物主要是脂肪。有一至多个色素体(类似于叶绿体),色素体含有叶绿素a,叶素素b,ss胡 萝卜素,墨角藻黄素和硅甲藻素。藻体呈黄绿色至黄褐色,故硅藻又名褐藻。

    羽纹纲的种类在壳面中央或一侧具有裂缝,即壳缝。大多数浮游性的硅 藻的细胞壁表面具各种角突,棘,刺毛等,如热带海洋中常见种角毛藻就是典型的例子。
   
  繁殖以细胞分裂为主,分裂时上下壳脱开,每一部分各自再生长 生成一个下壳。形成新的个体。当分裂次数多时,产生复大孢子,使细胞恢复原来大小,增强生命活力。复 大孢子形成有性生殖和无性生殖两种,营养细胞没有具鞭毛的种类。有性繁殖是由两个细胞接合后产生一个 或两个复大孢子。无性生殖由细胞原生质体连同细胞核脱开原细胞壁,增大后生新形成一个新的细胞壁面成 。

  在自然界中硅藻的繁殖很快,有的种类有时隔4小时就能繁殖一倍,甚至在几天之内 就能生成亿万个后代,在条件合适的鱼缸中也有这种情况发生。
据估计:地球上每年由硅藻形成的硅达 70亿吨以上。

底栖性硅藻的生长光照条件:
  光照强度2000—3000lux为最适硅藻生 长,该强度相当于40瓦的日光灯或晴天树阴底下的光照强度,这也正是鱼缸中的正常光照强度,故鱼缸中容 易出现硅藻的原因也就不难理解了。

  当光照强度大于4000 lux时,尤其在1万lux 以上,绿藻将会大量繁殖,我们在海边的礁石上遇到常见的礁膜、葡萄藻、小球藻等时,就不难发现这一点 。而当光照强度低于1000lux  时,鱼缸中的红藻将会蔓延,这在一些为省电而不愿开灯的水族馆 及阴暗的水沟中最为常见。

  在海洋的真光层以下,由于光线过弱,就难有硅藻形成了 。    

温度:
    不同的底栖性硅藻,有不同的 适温范围,海洋藻类的情况见下表:
适 温 范 围品 种 例 子
热 带海区25---31℃ 星杆藻
亚热带海区15--27℃卵形藻
温带海区10--25℃舟形硅藻
寒带海区 0--12℃
    淡水硅藻的适温范围与海洋硅藻相似。

    自然界的进化,同一种类的硅藻在南方和北方的适应温度也不相同。

    通常硅藻在3℃以下就很难繁殖了,水草和珊瑚礁生物一般生活于热带和 亚热带地区,由它带来的硅藻在24--27℃最容易繁殖,这就是为何夏季水族箱中硅藻容易繁殖的缘由。

营养需求:
    硅藻作为一种光能自养的水生植物,营养盐是新陈代谢 过程中必不可少的。除了需要N、P、S、Ca、Mg、Si、等常量元素外,还需Fe、B、Zn、Co、Mo、Cu等微量元 素和部分有机化合物。当水体中的N、P比为10:1,并超过1ppm的浓度时,硅藻就有机会迅速大量繁殖。

     而维生素B12等有机物质对硅藻较强的促生长作用。

    在水生动物的养殖过程中,其排泄物和残饵中含有大量的N、P,若用良 好的过滤系统及时把排泄物过滤掉,对于减轻硅藻的发生具有积极的意义。
三、硅藻的防治方法
    在概述中介绍了硅藻防治的几种方法,都是人们常常使用的方法,然而它们 都不能根本性地解决问题。现在市场上有一种叫做“褐藻杀手”的除藻药剂,是依靠截断硅藻代谢过程中的 关键途径来杀灭硅藻,鱼友们不妨一试。