照明是成功海水水族箱的四大支柱之一，与过滤、水质化学和水流并列。与淡水系统不同，淡水系统中的光线光谱通常是根据美学或高等植物的需求来选择的，而在珊瑚礁水族箱中，光线实际上是珊瑚的食物。领先的专家们一致认为，蓝光光谱，即所谓的Actinic，在珊瑚礁生物的生命活动中起着关键作用。理解其功能是打造一个繁荣、健康的珊瑚礁的第一步。
引言：海水水族箱为什么需要蓝光？
海水水族箱爱好者，特别是那些饲养硬珊瑚（SPS 和 LPS）的人，面临着重现热带海洋环境的挑战。海水水族箱中光线的主要任务是为共生藻（称为虫黄藻）提供光合作用，这些藻类生活在珊瑚组织中。Actinic 光谱最符合穿透到珊瑚礁深处的光线。
蓝光执行两项至关重要的功能：
- 生物学功能：通过虫黄藻为珊瑚提供营养。
- 美学功能：激发荧光色素，使珊瑚看起来明亮而“闪耀”。
海水水族箱光学基础：光线与光合作用
要理解为什么蓝光在海水水族箱中占主导地位，就需要了解水对光线的吸收物理学。
光线穿透水体
水具有独特的光学特性，会影响到达珊瑚礁的光谱。白光由彩虹的所有颜色组成。当它进入水中时，较长的波长（红、橙、黄）会迅速被吸收和散射。因此，在 5-10 米的深度，红色几乎已经不存在了。
- 红光（600–700 纳米）：最先被吸收。
- 绿光（500–570 纳米）：穿透更深，但会被散射。
- 蓝光和紫光（400–490 纳米）：穿透深度最大，在珊瑚栖息地占主导地位。
PAR 和开尔文
在海水水族箱领域，使用特定的指标：
- PAR（光合有效辐射）：测量可用于光合作用的光量（在 400–700 纳米范围内）。对于珊瑚来说，不仅是强度（流明），PAR 本身也很重要。
- 色温（开尔文）：在海水水族箱中，最佳温度范围是 14000K – 20000K。如此高的开尔文值表明蓝光光谱占主导地位。
Actinic 光谱：它是什么以及为什么需要它？
“Actinic”（源自希腊语“active”）一词在水族箱领域指的是一个狭窄的波长范围，该范围最有效地刺激虫黄藻内的光合色素。
Actinic 光谱范围
Actinic 光谱通常覆盖 400 至 470 纳米（nm）范围内的波长。该范围包括：
- 紫外线/紫光（400–420 纳米）：刺激珊瑚的保护性和荧光色素。
- 皇家蓝（Royal Blue，450–470 纳米）：叶绿素“a”——虫黄藻的主要色素——的最大吸收峰。这是珊瑚生长和健康最重要的范围。
叶绿素的作用
虫黄藻含有多种叶绿素。叶绿素“a”和“c”有两个主要吸收峰：一个在红色光谱（在深处不存在），另一个在蓝紫色范围（430–460 纳米）内，吸收更强。
结论：Actinic 光是珊瑚（包括鹿角珊瑚、瓦片珊瑚和榔头珊瑚）获得 90% 营养的能量基础。
海水水族箱 Actinic 光谱的灯具和 LED 类型
现代水族箱技术提供了多种输送 Actinic 光谱的方法。选择取决于预算、水族箱大小和饲养的珊瑚种类。
1. LED 照明系统
LED 因其效率和精确控制光谱的能力而成为标准。LED 灯具中的关键 Actinic 元件：
- 皇家蓝二极管（450–470 纳米）：提供最大的光合作用响应。
- UV/紫光二极管（400–420 纳米）：增强珊瑚的荧光（“pop”效果）并促进保护性色素（发色蛋白）的产生。
- 优点：能够编程设置日出、日落和月相，其中蓝光用于平滑过渡。
2. T5 HO（高输出）荧光灯
尽管 LED 已占主导地位，但 T5 灯因其均匀的光线分布和相对较低的价格而仍然受欢迎。
使用特殊灯管来实现 Actinic 光谱：
- Actinic Blue：纯蓝光谱，专注于 420–460 纳米范围。与白灯结合使用。
- Blue Plus（或类似产品）：Actinic 和更宽蓝光光谱的组合。通常以 2:1 或 3:1（蓝光比白光）的比例使用。
3. 金属卤化物灯（HQI）
这些灯提供高强度（PAR），但需要补充 Actinic 光谱，因为它们标准的白光通常蓝峰不足。
- HQI 通常与 T5 Actinic 或 LED 灯条结合使用，以补充所需的蓝光范围。
如何为您的水族箱正确选择 Actinic 光谱照明？
选择 Actinic 照明是在珊瑚的生物需求和水族箱爱好者偏好的视觉美学之间取得平衡。
1. 确定珊瑚的需求
蓝光的数量直接取决于珊瑚的类型：
- 软珊瑚：可以满足于较低的 PAR 和较少的 Actinic（例如，蓝光/白光 1:1）。
- 大型硬珊瑚（LPS，例如舌状珊瑚）：需要中等 PAR 和平衡的光谱（例如，蓝光/白光 1.5:1）。
- 小型硬珊瑚（SPS，例如鹿角珊瑚）：需要非常高的 PAR 和显著占优势的 Actinic 光谱（蓝光/白光 2:1 甚至 3:1）。
2. 蓝光与白光的比例
专家建议将色温保持在 14000K 以上。如果您使用具有独立通道的 LED 系统，建议的功率比例（不是运行时间！）如下：
| 珊瑚类型 | 推荐的 Actinic（皇家蓝/紫光）与白光的比例 |
|---|---|
| 软珊瑚 | 1:1 至 1.5:1 |
| LPS 珊瑚 | 1.5:1 至 2:1 |
| SPS 珊瑚 | 2:1 至 3:1 |
3. Actinic 的运行模式
蓝光不仅在高峰时段使用。它在模拟自然周期中起着关键作用：
- 日出/日落（渐变）：Actinic 通道应首先开启（在白光开启前 30-60 分钟），最后关闭。这可以减轻鱼类和珊瑚的压力，并模拟自然环境。
- 月光：夜间使用非常低强度的 Actinic（低于 1% PAR）进行观察，并维持对某些物种繁殖重要的自然周期。
照明维护和最佳光谱维持
即使是最昂贵的 Actinic 系统也需要定期维护，以保持其效率和光谱纯度。
校准和更换
光线会随着时间退化，这对虫黄藻有严重影响。强度下降或光谱偏移可能导致珊瑚褪色（漂白）。
- T5/HQI：荧光灯在一年内会损失高达 30% 的效率。即使它们仍然发光，也应每 9-12 个月更换一次。
- LED：虽然 LED 的寿命更长，但它们的镜片和保护玻璃会因盐和钙沉积物而变脏。定期（每月）用清水或专用溶液清洁镜片是强制性的。
- PAR 监测：使用 PAR 计是确保水族箱底部 Actinic 光符合珊瑚需求的最佳方法。
藻类控制
过高的 Actinic 光强度，特别是与过量的营养物质（硝酸盐、磷酸盐）结合，可能会引发低等藻类或蓝绿藻的爆发。
重要提示：如果在 Actinic 光下藻类生长旺盛，这可能表明光谱过于偏向黄色或绿色范围，或者水族箱需要额外的水质化学控制。
常见问题解答：关于海水水族箱蓝光的问题解答
Actinic 光会引起珊瑚漂白吗？
是的。漂白发生时，珊瑚会因压力而将虫黄藻排出其组织。如果您突然增加 Actinic 光强度（尤其是皇家蓝），或者更换为新的、更强大的灯具，可能会导致光照休克。新灯具应始终逐渐引入，每周增加 5-10% 的功率。
可以使用纯 Actinic 光而不使用白光吗？
理论上，Actinic 光（450–470 纳米）提供了虫黄藻所需的大部分能量。然而，为了珊瑚的完全健康和最佳颜色，需要全光谱。白光（包括少量红光和绿光）有助于珊瑚产生额外的色素，并且重要的是，它允许水族箱爱好者观察珊瑚礁的真实颜色。
什么是“Actinic 休克”？
这是指新手水族箱爱好者将水族箱灯光完全打开，使用蓝光光谱，然后看到珊瑚迅速收缩的现象。Actinic 光对珊瑚的眼睛来说非常强烈，它们需要时间来适应新的光照水平。请使用渐进式的“日出”。
关于光线和海洋生物的有趣事实
海洋中的光线不仅是食物，也是交流和保护。
- 生物荧光：许多珊瑚，如舌状珊瑚或棘珊瑚，利用 Actinic 光（尤其是 400–420 纳米）触发荧光过程。它们吸收短波蓝光并将其重新发射为更长的可见波长（绿色、黄色或红色）。这可能是防止紫外线辐射过量的一种保护机制，或者是一种吸引浮游生物的方式。
- 深海适应：生活在只有蓝光占主导地位的深海中的鱼类，眼睛中通常含有使它们能够在该狭窄范围内看到的色素。例如，一些灯笼鱼（Myctophidae）可以发出蓝光。
- 光作为繁殖触发器：光照持续时间和光谱（尤其是 Actinic）的变化可以作为触发珊瑚礁同步繁殖的关键生态信号。