维持稳定的生物平衡是成功水族养殖的基石。在人口密度高或喂食强度大的情况下，水族箱系统经常面临氮循环终产物——硝酸盐（NO3）和磷酸盐（PO4）的积累问题。这些物质虽然是植物的营养元素，但过量则会引发不良藻类爆发，并可能对水生生物的健康产生负面影响。解决这一问题的最有效、最自然、最优雅的方法之一是安装藻类缸，或称庇护缸（Refugium），利用快速生长的宏藻来输出营养物质。
淡水水族箱中的藻类缸（Refugium）：天然过滤器及更多功能
藻类缸是一个与主水族箱连接的独立容器，为有益的微型生物提供庇护所，最重要的是，它用于培养快速生长的植物生物量。在淡水水族养殖领域，虽然“庇护缸”一词传统上与海水系统相关，但其原理可以通过使用特种藻类和快速生长的维管植物得到成功应用。
藻类缸的主要目标是创建一个受控的环境，让有益的生物或植物消耗营养物质，从而与主水族箱中的不良藻类竞争。
使用藻类缸的优势：
- 控制硝酸盐和磷酸盐：植物或宏藻积极吸收过量的NO3和PO4。
- 稳定pH值：光合作用，特别是使用反向日照周期（Reverse Daylight Cycle, RDC），有助于稳定pH值的波动。
- 微型生物的庇护所：庇护缸成为有益微生物（如桡足类）的繁殖地，它们可作为活体饲料。
- 生物竞争：庇护缸中营养物质的积极消耗会使主水族箱中的不良藻类“挨饿”。
什么是藻类缸（Refugium）及其工作原理？
本质上，藻类缸是一个附加隔间，可以实现为外部底缸（Sump）、悬挂式过滤器（Hang-On-Back Refugium）甚至特殊的内部隔间。它的工作原理基于营养物质输出。
庇护缸工作原理的关键要素：
- 水流进入：富含硝酸盐和磷酸盐的水从主水族箱流入。
- 吸收：在庇护缸中，由于强烈的照明和高浓度的植物，营养物质被快速吸收。
- 输出：当生物量（藻类或植物）生长时，水族爱好者会物理移除一部分，从而将积累的硝酸盐和磷酸盐永久性地排出系统。
- 水流返回：净化后的水返回主水族箱。
对于淡水系统，通常使用带有快速生长植物（如金鱼藻 (*Ceratophyllum demersum*) 或浮萍）的专用底缸部分，或者将陆生植物（如绿萝或黄金葛）的根部浸入水中，而叶子则暴露在空气中。
海藻（Chaetomorpha）——藻类缸的最佳选择：种类与特点
虽然海藻 (*Chaetomorpha linum*) 是一种经典的海水宏藻，不能在标准的淡水水族箱中使用，但它的工作机制和结构为理解高效藻类缸的原理提供了理想的模型。海藻被认为是海水水族养殖中输出硝酸盐的黄金标准。
为什么海藻如此有效（以及我们为何寻找其淡水替代品）：
- 结构：它形成一个致密的、缠结的团块（类似海绵），不附着在基质上。这便于收集和移除。
- 生长速度：在充足的光照和硝酸盐存在的情况下，海藻表现出指数级增长，快速结合营养物质。
- 无孢子繁殖：与其他许多宏藻（如藻海藻，Caulerpa）不同，海藻没有“性释放”，这可能导致藻类突然崩溃并将积累的硝酸盐重新释放到水中。
在淡水水族箱中，海藻在输出营养物质方面的作用通常由以下几种植物承担：
淡水藻类缸替代品：
- 金鱼藻 (*Ceratophyllum demersum*)：一种生长极其迅速的漂浮植物，无需根系。非常适合HOB藻类缸。
- 浮萍 (*Riccia fluitans*)：一种细叶漂浮苔藓，在强光下能快速吸收硝酸盐。
- 挺水植物：根部浸入水中的植物（如吊兰、绿萝）。它们利用大气中的CO2，生长速度比完全水生的植物更快，从而实现最大的输出。
创建和安装藻类缸：分步指南
创建一个高效的藻类缸需要仔细规划水流、照明和容器的选择。最常见且有效的是集成在底缸中的藻类缸。
步骤 1：选择藻类缸类型
安装选项：
- 底缸（Sump Refugium）：最推荐的选项。在底缸中划出一个单独的隔间，水在经过机械过滤后流入。
- HOB（Hang-On-Back Refugium）：一个紧凑的外部盒子，挂在水族箱的后壁上。适合小型系统。
- 内部隔间：一个放置在水族箱内部的小型网状容器，但有独立的照明。由于体积有限，效率较低。
步骤 2：确保水流
关键要求是适度但持续的水流。水需要更新以输送营养物质，但不能太快，以免植物或藻类来不及吸收。
- 最佳水流：确保从藻类缸返回主水族箱的水流速度约为系统总循环量的10-20%。
步骤 3：照明（最重要的因素）
为了最大化营养物质的消耗，需要强烈的照明。使用全光谱LED灯或植物生长灯，直接照射生物量。
反向日照周期（RDC）：
建议在主水族箱照明关闭时开启藻类缸的照明。这有两个重要优点：
- 稳定pH值：夜间，当鱼类和细菌释放CO2时，pH值会下降。藻类缸中的光合作用会消耗CO2，有助于将pH值维持在较高水平。
- 有效竞争：当主水族箱中的藻类“休息”时，藻类缸中的植物会继续消耗硝酸盐。
步骤 4：引入生物量
用选定的快速生长植物或藻类（例如，金鱼藻或，如果是海水系统，则用海藻）填充隔间。起始生物量越多，系统开始工作得越快。
藻类缸的维护：维持平衡和控制生长
藻类缸不是一个“安装好就不用管”的系统。为了确保持续输出硝酸盐，需要定期干预——收获。
定期收获
收获是指物理移除部分生物量，这是输出硝酸盐的最终步骤。
- 频率：取决于生长速度。在设置良好的系统中，收获可以每周或每两周进行一次。
- 数量：移除约30-50%的总生物量，留下足够的部分以快速恢复生长。
- 工具：对于海藻或金鱼藻的团块，只需用手取出部分即可。
控制参数和照明
如果藻类缸中的藻类或植物停止生长，这是一个问题的信号。
影响生长的因素：
| 问题 | 原因 | 解决方案 |
|---|---|---|
| 生长缓慢 | 营养物质（N, P）或微量元素（铁，Fe）耗尽 | 添加微量元素；增加喂食或饲养密度。 |
| 出现褐色污垢 | 水流不足或灯管老化 | 增加隔间的流量；更换灯管。 |
定期清洁藻类缸底部堆积的碎屑也很重要，这些碎屑分解后会将硝酸盐重新释放到系统中。
藻类缸和它的居民：您水族箱的有益邻居
虽然藻类缸是一个强大的工具，但新手经常犯错误，这会降低其效率甚至导致不良后果。
错误 1：照明不足
如果光照太弱，藻类/植物的生长速度将不足以与主水族箱中的不良藻类竞争。
- 解决方案：安装一个高强度（PAR）的专用灯具，即使隔间不深，也能实现深度穿透。
错误 2：水流过快
如果水流过藻类缸的速度太快，营养物质就无法被充分吸收，藻类本身也可能被水流冲散。
- 解决方案：使用可调节阀门或水泵将水流速度限制在最佳水平（每小时1-2个藻类缸的体积）。
错误 3：未定期收获
达到最大尺寸并停止生长的藻类或植物将不再是有效的硝酸盐吸收者。
- 解决方案：制定严格的收获计划。移除旧的、褪色的生物量，刺激年轻、活跃的生长。
藻类缸和它的居民：您水族箱的有益邻居
庇护缸不仅仅是一个过滤器；它是一个生态系统。其环境受到主水族箱捕食者的保护，非常适合小型无脊椎动物繁殖，它们在食物链中扮演着重要角色。
庇护缸的关键居民：
- 桡足类和端足类：在海水系统中是端足类，在淡水系统中是各种小型甲壳类。它们在藻类丛生中繁殖，并周期性地进入主水族箱，作为小型鱼类、虾和鱼苗的活体饲料。
- 椎实螺 (*Melanoides tuberculata*)：这些蜗牛有助于给底沙（如果使用）充气，并消耗碎屑，防止其腐烂。
- 小型蠕虫（食腐虫）：有助于分解有机残渣。
重要提示：避免在庇护缸中添加可能捕食有益微型生物或藻类本身的鱼类，以免其主要功能失效。
藻类缸（Refugium）：常见问题解答和有趣的事实
常见问题
问：如果我没有底缸，可以使用藻类缸吗？
答：可以。在这种情况下，可以使用悬挂式HOB藻类缸或专门设计的外部桶式过滤器，这些过滤器经过改装以容纳植物和独立的照明。然而，底缸提供了最大的空间和灵活性。
问：藻类缸需要多长时间才能开始工作？
答：生物量需要先适应并开始积极生长。这个过程可能需要2到6周。硝酸盐输出的有效性只有在最初的4-8周积极生长和收获后才会显现。
问：淡水藻类缸中的植物需要CO2吗？
答：通常不需要。藻类缸的目标是尽快消耗水中已有的硝酸盐和磷酸盐。用于此目的的植物（如金鱼藻）非常容易养活，并且在没有额外二氧化碳供应的情况下也能生长良好，它们利用溶解的CO2。
关于藻类缸的有趣事实
- 宏藻作为指示剂：海藻（或其淡水替代品）的健康生长是您系统中有足够的硝酸盐和磷酸盐以有效运行的最佳指标。
- 减少换水需求：在高效藻类缸系统中，由于大量硝酸盐被输出，换水的水量和频率可以减少。
- 刺激繁殖：从藻类缸持续向主水族箱输送活体饲料（微型生物）通常会刺激许多鱼类的繁殖行为，模拟自然条件。