珊瑚：海水缸的熱帶雨林
99/01/13
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郭富雯｜
國立海洋生物博物館生物馴養組
珊瑚生態缸的生物
其實早在幾億年前，珊瑚便曾經和恐龍或三葉蟲這一類的古生物共存於地球上。在分類學上，珊瑚、水母、水螅和海葵都歸類在無脊椎動物的刺胞動物門，牠們的共同點是身體內具有刺絲胞，是自我防衛、捕食和攻擊其他生物的絕佳工具。
多數石珊瑚歸類在珊瑚蟲綱裡的菟葵亞綱，屬於石珊瑚目。這一類的珊瑚組織裡能分泌大量鈣質骨骼，因此稱為造礁珊瑚。分類上，軟珊瑚歸在珊瑚蟲綱裡的八放珊瑚亞綱，屬於軟珊瑚目。這一類的珊瑚組織裡，多數僅有細如毛髮的鈣質骨針，這是鑑別軟珊瑚的重要依據，針狀的骨針能幫助撐起整個群體。軟珊瑚因缺乏大量的鈣質骨骼，因此稱為非造礁珊瑚。另一類外形較特殊的鞭珊瑚和扇形珊瑚，屬於八放珊瑚亞綱中的柳珊瑚目，生長在較深的海域，多數不具共生藻，色澤多半呈現橘紅色。
在人工環境下，不論哪一類型的珊瑚的增殖方式都以無性生殖為主，有別於自然環境下，珊瑚大多進行排放精卵或配子的有性生殖。
珊瑚有屬於自己的個性，簡單地說這種生物也有兇猛或溫馴之分。多數人在還未弄清楚前，走進水族店看到哪種珊瑚漂亮，便匆匆購買，完全沒有顧慮珊瑚置放在水缸中後，生物彼此的相容性。其實不同種的珊瑚之間，為了擴展自已族群的生存空間，會攻擊侵入生存領域的其他珊瑚或生物。例如，真葉珊瑚、棘杯珊瑚、管口珊瑚和多數的軟珊瑚，放在水缸中都能呈現出飄逸的美感，而伸出的觸手或肉質組織的縮放程度大，一旦和不同種珊瑚觸碰後，會分泌化學物質使對方受損或潰爛。
珊瑚的攻擊性有強弱之分，會伸出超長觸手的真葉珊瑚、棘杯珊瑚、管口珊瑚等有較強的攻擊性，其次是肉質軟珊瑚、指形軟珊瑚和腦珊瑚，較溫和的有軸孔珊瑚、鹿角珊瑚等。建議購入前，對不同種的珊瑚要有初步的認識。
珊瑚要如何置放在生態缸中呢？從能量取得的角度來看，光源對具有共生藻的珊瑚非常重要，因為這類珊瑚體內的能量多半來自光。需強光照射的鹿角珊瑚、軸孔珊瑚等，可置於缸體上層或受光較佳的位置。反之，如圓管星珊瑚或紅鞭珊瑚這一類不具共生藻的珊瑚，能量來源完全以攝食為主，可把牠們置放在洞穴或陰暗的角落。對環境耐受性較佳的物種如菊珊瑚屬及藍珊瑚，雖具有共生藻，但對光線需求不高，可置於缸體底部或岩石堆砌交會的陰影處。
飼育攝食性為主的珊瑚時，常因餌料餵食過多導致水質的營養鹽偏高。另外，需光性強的珊瑚要求亮度，會造成水體溫度偏高，使得降溫設備的負載增多。因此混養不同類型的珊瑚前，先請教養殖同好或查詢資料，可省去獨自摸索的時間和不必要的開支。
魚類可以增加珊瑚缸內生物的多樣性，同時襯托出缸內的景觀，但並非所有的珊瑚礁魚類都可以任意放養在缸內，因為有太多種魚會啃食珊瑚。選擇可清除藻類的黃三角倒吊，或具有翻砂功能的金頭鯊等功能性魚種是很重要的。另外，鐘螺或馬糞海膽能協助清理藻類，海參和清潔蝦是清理底砂和分解有機碎屑的功能性物種，選擇適合放養在自己缸體中的生物後，不妨多置放一些。
蚵類、貝類、螃蟹等海邊隨意撿拾的生物，是嚴禁放入生態缸中的。畢竟缸體的生態系還是太小，一時興起的無心置入，日後會產生無法預期的嚴重後果。
生態水缸與周邊系統
在擁有一座珊瑚生態缸之前，應先規劃好缸體的大小和所欲置放的位置。大缸體表示需投入的設備經費較高，且水缸和周邊設備的可移動性低。但就馴養水生物的穩定度而言，除可放養較多的生物外，水溫和鹽度的變動小，可擴充的周邊配件多，因此使用水量大於 500 公升的缸體，生物的穩定度會較好。若要珊瑚可以進行繁養殖，人們會使用水量達5噸以上的大型水缸，當然小至 100 公升的小水缸也能養殖珊瑚。
坊間已有許多外觀可愛的小缸體，可供安置在辨公室或臥房裡，但相較於大缸體，它的緩衝能力很低，僅適合觀賞用途。當生物陸續置入小缸體中後，水質的負荷會每下愈況，因此能把中小型水缸照顧得當，其實是要累積相當豐富的經驗和各種危機處理的能力。
珊瑚生態缸除了缸體外，還需要其他配件維繫生態系的運轉，這些配備包括把水溫控制在攝氏 23 ~ 28 度之間的控溫設備。因臺灣的氣候條件，降溫設備會比加溫設備來得昂貴，使用頻率也較高。500 公升以下的水缸可直接使用冷卻機，大型水缸則採用鈦管配合分離式冷卻機，以獲得較佳的效率。
燈具也是生態缸中不可少的重要配件，常見的人工光源有複金屬鹵素燈、水銀燈、植物燈或 LED 燈。在使用時，金屬燈具耗用電流大，所產生的亮度強，光線在水底的穿透佳，使用於大型水缸是很好的選擇，但燈具的熱度高，裝設時的安全性不容忽視。採用任何光源時，只要光度足夠，波長適合馴養的珊瑚生長，許多燈具在水缸中的實際應用都有不錯的效果。具共生藻的石珊瑚照度最好能維持在 200 μE/m2/S 以上，軟珊瑚則調整在50 ~ 200 μE/m2/S，每日給予光照時間約 9 ~ 12 小時。
幫浦在生態缸中的功能就如同大洋中的海流，能迫使缸內的水流交換。當循環水回抽注入水面時，猶如海浪拍打著礁岸，混入的空氣增加了水體溶氧量。回流水注入缸內所造成的水位差，也幫助上下水層的溫度和溶氧交換。此外，良好的水流交換可使珊瑚觸手順利捕食微小生物，有造流的環境也使得缸中的珊瑚看起來更加飄逸生動，增加軟體生物的立體美感。
人體內的鈣質會流失，生態缸中海水的鈣成分也會流失。由於珊瑚在進行鈣化作用時，會吸收水體中的鈣離子和碳酸根離子，因此當濃度逐漸偏低時，可考慮啟用鈣反應器。利用二氧化碳氣泡溶解於海水後形成的 pH 值較低的碳酸水，去溶解反應器中的鈣石，而形成高濃度含鈣離子和碳酸氫根離子的溶液，這是鈣反應器的原理。使反應器的回流水緩慢滴入水缸，便能補充因生物進行鈣化作用所流失的離子，這項配備適用於石珊瑚養殖密度偏高的水缸。
建議在較大型的水缸中加裝蛋白除沫器的配備，藉由氣提原理，在容器中利用微小的氣泡把無法以濾材過濾的微小有機顆粒分離出來。通常有脊椎生物釋放的有機質含量，遠大於珊瑚、海葵等這些無脊椎生物，因此，一旦水體中放養的魚群過多，或者餵食珊瑚的殘留餌料過多時，添加這配備能有效降低水中的有機汙染物。
布置缸體
空無一物的透明水缸，當配置好周邊配件後，便要進行缸內的布置。置入底砂、堆砌岩石、取得海水等，這些看起來非常簡單的細節，往往是決定日後這水缸能否成功運作的關鍵。以下是在設置珊瑚缸時要注意的項目。
珊瑚生態缸中的活砂以珊瑚砂為主，成分是碳酸鈣，和淡水缸常使用的矽質砂不同，建議勿混用。品質良好的活砂中含有相當多的微生物、益菌等，能幫助水質的淨化。藉由搭配不同粒徑的活砂和底抽過濾裝置，可組合成不同樣式的底砂系統。
水缸內養殖的珊瑚或魚隻比例不同，飼育者也得改變砂層的布設方式。有些缸體中甚至沒有布設底砂，而是把水處理系統移到缸外。和海水有所接觸的上層活砂，鋪設粒徑不要超過 5 mm，便於海參或其他底棲生物清除砂粒上的藻類或有機碎屑。鋪設過程要快，不要讓活砂接觸空氣太久，而且隨時要用海水保持活砂的溼潤。
活石的功用大致和活砂相似。活石的來源以珊瑚石為主，成千上萬的細小孔洞能提供給微小生物寄居。活石上的海綿、鈣化藻等生物，都對缸體中的生態環境有利。然而活石中難免也會有剛毛蟲，除了會啃食貝類外，也會螫傷人，在擺設的過程中千萬得留意。
擺置活石時，下層置放較大且穩固的岩塊，往上堆砌則以平板或可支撐珊瑚的較小岩塊為主。鋪設過程力求平穩，且要預留適當的洞穴和平台，日後可做為魚蝦的棲息地及珊瑚的置放處。因為堆砌造景的時間較長，活石保溼的動作更要注意。一旦這些附著在活石上的微小生物因乾燥而受損，非但無法淨化水質，置入缸體後還會造成小生物的死亡，使水質惡化。
活石和活砂都可購得，惟售價不低，有經驗的水族愛好者會自行培養出品質極佳的砂石，用以饋贈好友、交換水生物等，由此可見它們的重要性。
前述的砂石布置好後，便可開始注入海水。販售海水的水族店家品質良莠不齊，多問問飼育珊瑚的玩家，何處可購得來自珊瑚礁海域的天然海水。除天然海水外，購買海水素調配人工海水也是另一種選擇，依照包裝上的比例混合淡水稀釋，調製出的海水同樣適合珊瑚生長。海水素是依照海水的主要離子鈣、鎂、鉀、鈉、氯、硫酸根等和少量的微量元素的比例混合而成，它的單價遠超過坊間所謂的海鹽（組成分是氯化鈉）。海水素和海鹽是完全不同的商品，售價也相差甚多，購買時得多留意。
天然或人工海水入缸前須先測定鹽度，測值落於 33 ~ 35 之間是正常值。缸內的鹽度會因蒸發而日漸增高，可適時加入少許淡水稀釋。初次設缸時的海水量建議多準備一些，多出缸體本身用量的 10 ~ 20％，供缸體、活石和活砂入缸前的清洗或保溼用。
水質的測定與維護
從 pH 值的連續監測就看得出來，珊瑚生態缸的水質是活的。正常海水的 pH 測值約 8.2。開燈後，生物行光合作用，消耗了偏酸性的二氧化碳，使水缸的 pH 增高；關燈後，水缸中的生物多數進行呼吸作用，產生二氧化碳，因此水體的 pH 值會逐漸降低。pH 值若長時間偏低，或日夜變化幅度增大，表示水質異常，須多加留意。
溶氧量和 pH 值一樣會呈現日夜變動，溶氧在運轉正常的缸體中，多數的時間都呈現飽合狀態。生物的光合作用和呼吸作用影響溶氧甚大，當缸體中有生物死亡時，細菌便立即滋生，迅速消耗掉溶氧。因此測值若偏低，須儘速檢視缸體和測定其他水質參數。
鹼度代表中和酸的緩衝能力，標準的測定方式是以氫離子（鹽酸）中和定量的海水至 pH 值降至 4.5。鹽酸的消耗量越多，則鹼度越高，因此鹼度值和 pH 儀所測定的海水呈偏酸或偏鹼的意義不同。海水中對鹼度最有貢獻的是碳酸氫根和碳酸根離子，約貢獻了 95％ 以上的鹼度，而針對這兩個離子所得出的鹼度又稱為碳酸鹽鹼度，簡稱 KH 值。坊間可購得簡易的 KH 快速滴定試藥，海水缸的 KH 值建議維持在 7 ~ 9。
生態缸裡的另一個重要離子是鈣，大洋的鈣離子濃度約 420 mg/L，是海水中的主要離子，珊瑚缸最好能維持在 450 mg/L 以上。鈣成分在缸體內被生物行鈣化作用所消耗，也會和碳酸根離子結合而沉澱。由於生態缸中的珊瑚生長非常依賴鈣離子，因此水缸採用鈣反應器來提升鈣濃度是很好的方式之一。若缸體太小，可採用換水或添加氫氧化鈣的加藥方式。
珊瑚生態缸的空間較小，加上所放養的生物量多，當生物的排泄物或死亡的組織腐敗後，便會造成氮、磷等營養鹽過高或累積的問題。氮鹽以多種有機物的形式存在，尿素、尿酸或胺基酸這些較大分子量的含氮化合物，會被微生物轉換成俗稱阿摩尼亞的氨，它具有生物毒性。氨能被底砂或活岩石中的去氨硝化菌和去亞硝酸硝化菌分別氧化成毒性較弱的亞硝酸鹽和硝酸鹽，這分解過程稱為硝化作用。硝酸鹽可以被藻類、海草等植物利用，造成缸體內的雜藻叢生。
磷酸鹽和氮鹽的來源相似，海水環境下的磷酸鹽以 HPO42− 的形式存在，容易和二價陽離子的鈣 Ca2+ 或鎂 Mg2+ 結合。另外，磷酸鹽容易被吸附，也會被水中的植物所利用，因此若水體的測值過高，表示可能有生物過量或死亡組織正在進行分解。當水缸中的硝酸鹽或磷酸鹽含量偏高時，雖然可以採用去除器或吸附板加以處理，但應思考是否有生物量過於密集、餵食過量等問題。
珊瑚生態缸是一個需要細心照顧的微小生態系，良好水質是這個生命系統最基本的要素，而水質測定和維護更是保護這個系統的檢疫防線。當所有的水質參數都正常，且周邊系統正常運作時，相信在您所掌舵的生態系中，珊瑚和其他的水生物都很樂意寄居其中。
