大功率LED 对水生动植物生长的影响[2]

　　2. 2 LED 组合光源与荧光灯下水生植物生长的比较

　　实验结果显示，在株高、叶片数方面，两种光源都有助于两种水草的生长，但效果没有显着差异。然而在侧芽数( 图1 ( 1) ，图2 ( 1) ) 和发根数( 图1 ( 2) ，图2 ( 2) ) 上，LED 比萤光灯效果显着，尤其在红色的红蝴蝶上特别明显( 图2) ，推测应是目前使用的波长组合对于分生组织的刺激有较显着的效果，值得后续进一步探讨。

　　2. 3 单色LED 光照对鱼生长的影响

　　1) 鱼对光的适应性

　　实验中发现，鱼的趋光行为在初次受光时最为明显，然后逐渐减弱。首次照射时，鱼在缸中的分布发生了明显的变化，紫光和蓝光下鱼都集中在靠近光源的水域，红光和黄光下，鱼都远离光源的水域。绿光和白光下分布状态没有发生明显的变化，仍分布得比较均匀。4h 后再次进行观察发现，各种光下鱼的趋光性不十分明显，分布接近自然光下形成的均匀分布的状态。

　　实验中还发现，黄光下鱼很不活跃，经常贴壁或水草边上不动，红光下鱼格外活跃，游来游去，相互追逐。蓝、紫光下鱼不是很活跃。绿光和白光下鱼的动态基本没有发生什么变化。

　　2) 对鱼生长的影响

　　不同光下，鱼的生长速度不同，见表3。

　　根据实验测得的结果，按不同光照下鱼的体重、体长生长速率的快慢排列，体重依次为红光、白光、蓝光、绿光、黄光和紫光。体长依次为红光、蓝光、白光、绿光、黄光和紫光。

　　不同光下，鱼的死亡结果见图3。

　　实验可知: 在紫光下鱼的死亡率最高，黄绿光其次，而红光、蓝光和白光稍低。实验还发现，死鱼多发生在实验的初期和每次换水后。红箭鱼共死亡16 条，虎皮鱼死9 条，黒玛利死11 条，这与不同鱼种对生长环境的适应能力和其本身的生命力有关。

　　从总体看，对于光谱波长较短的光照环境，观赏鱼不是很适应，随着光谱波长的增加，鱼的生长速度也逐渐提高。白光接近自然光，红光在自然光的成分中占的比重较大，而生物体是长期在自然环境下生活、进化，使生物体最适合在全光谱的条件下生活。

　　2. 4 单色LED 光照对绿色杜氏藻生长速率的影响

　　R、B、Y、G、W 光源下绿藻生长速率结果见图4。

　　实验可知: 白光和红光下绿藻的生长速率较大，在黄光、绿光和蓝光下的生长速率较缓慢，有的出现负生长。这与不同种类的藻对光的吸收不同有关。

　　2. 5 紫外线对藻类栖息的影响

　　目视，开始前藻类均匀的分布在溶液中; 20min后，外观上细胞沉底，结块，颜色由墨绿色变成灰绿色。显微镜下观察，在0 ～ 13min，细胞蠕动较快，15 ～ 20min 细胞蠕动变慢，乃至死亡。

　　3 结束语

　　通过实验所得结论为水族照明灯具的设计提供了强有力的依据，可根据所得数据确定LED 水族照明灯具的主光谱区，使其发射光谱与水生动植物的选择性吸收相匹配，针对性强、光效高、显色性好，能模拟自然光照条件，从而优化照明系统，使得视觉效果更佳，水生物的生长加速，弥补目前水族箱的不足。可以相信，通过深层次地不同光谱组合、不同光量子密度水平、不同频率对观赏鱼和观赏性水草生长的影响的实验研究，将为今后水生动植物补光灯的研制提供参考数据和技术支持。