户外环境的终极探究

原标题:The ‘Climate Frame’ Outdoor Terrarium with Natural UV-B and WiR-A

作者:Andy C. Highfield @ Tortoise Trust, Almeria, Spain

Jam在翻译过程忽略了一些冗余的赘述,力求精简。

frames

非常赞,有一定角度的uvb可穿透面板顶棚(by:Big Joe)

本文的研究成果历经多年累积、测试和开发。研究的意义在于能够使玩家拥有一个非常完善的爬虫户外环境,能够在较为寒冷的时间里减少对加热源、灯光等人工辅助设备的依赖。

一般而言,太阳灯和其它模拟灯具都有着热量分布的缺憾(可以参考Jam以前关于太阳灯的一片文章,微信回复‘太阳灯’查看),同时也容易衰减,维护成本较高。

这次的研究就是设计一个最大程度利用自然界uvb和热量的一个小型户外加热环境。

爬行动物在利用uvb的过程是一个非常复杂的代谢过程,这个生理过程需要配合热量才能够完成。饲养者往往在追求uvb含量的同时,忽略了热量分布这个因素。

本文设计的加温环境同早期的蔬菜大棚类似,大棚的这种设计能够很好的利用自然界的温度,但由于材料的问题,存在无法利用uvb射线的弊端。

但是,新的塑料技术,解决了这个问题,能够最大程度的利用阳光的温度和uvb。并且有很多方式能够很有效的保存太阳光的‘能量’。(Jam苦苦搜了某宝,貌似还真的没这种新型材料)

是不是吊起了各位爬友浓厚的兴趣了呢?

那么,建造开始:

基本的容器非常容易建造和维护,基本上是一个四周固定牢靠的木质容器加上一个能够穿透uvb的透明板(新型材料)组成。某种意义上,可以算作一个蔬菜大棚。

一般户外的材料Jam推荐混凝土和防腐木混搭,厚实一些。这样容易保存热量,并且比较坚固耐用。

具体可以参考下图

An early prototype during construction

老外喜欢营造高湿度的热带雨林环境来饲养爬虫。他们往往造的比较高!

通过使用不可穿透uvb板(聚碳酸酯板)和可传输uvb透明板的组合,来营造日照和躲避区域。

图中的环境大约30平米,使用了一个燃油集中供暖设备作为额外热量提供设施。

Support beams for sheet roof

High humidity tropical habitat inside unit

爬虫不应该仅仅提供封闭式的环境,在条件允许的情况下,需要开放式环境的配合。

顶棚的塑料可以在秋季和春季保存更多的热量,来减少昼夜的温差,在人工加热设备的介入中,也能够很好的保存热量。请务必保证有冷区和较好的通风条件。

利用反射和折射来控制温度,具体布局如下:

A Climateframe terrarium inside a larger pen

上图是典型的封闭饲养环境和开放式环境的结合,封闭式环境中分冷热区。

上部的阴影区域(partial shade zone)可以采取种植植被增加遮挡,下方的洞穴区域(cool burrow zone)放置石穴或者躲避盒子。

这个环境适合大部分龟、蛇、鬣蜥。

Anti-predator mesh over tortoise habitat

接下来我们看看可调节uvb穿透板顶棚的骨架(一定要设置成这种带角度的结构):

Modular framework in construction

将顶棚放好,需要遮挡的区域可以放置稻草或者遮阳布:

Partial frame in use

 

下面是新材料uvb穿透性的一些研究:

一般来说,可穿透uvb的板材非常少,为了降低成本,我们推荐好的塑料薄膜(好几个品牌,略过),我们花了18个月来测试是否适合用来饲养爬宠,实验的结果还不错,他们能够很好的透过uvb射线,保留了红外传输和热量,经历两个季度的使用,仍旧没有明显的衰减和老化。

在这里感谢弗朗西斯·巴恩斯独立测试这些材料对紫外线传输的结果。

UV-B Transmission

UV-B Transmission Properties

和其它可用材料的对比:

Comparison of Glazing Materials - UV-B

我们再来看一下室内紫外线和自然光的对比(UV是从太阳射向地球的紫外线光谱中的一部分,它的波长比可见光要短,所以肉眼是看不到的。根据波长的不同,UV可以分为UVA、UVB和UVC):

UV-Index Lumisol

Microwatts Sq Cm

下图是标准的大棚材料穿透对比(几乎无法穿透):

 

Tuftane UV-B

UV-B levels Tuftane

看到对比图是不是非常的戏剧性,由于材料的不同导致爬虫合成D3的必须要素如此大的区别。实验也证明新型Lumisol 和 Sunmaster能够很好地支持uv传输。

这种材料非常容易安装和维护,寿命很长。相对于昂贵的亚克力等穿透uvb面板有更低廉的价格。使用起来的区别也非常小,几乎能达到同一水准。使用这种材料的顶棚,几乎不需要另外补充含D3的钙粉,爬虫的骨密度也能够接近在野外的水准(由于国内暂时没有找到这种材料,大家可以先暂时使用亚克力面板)。

对于一些雨林物种,我们可以多安置植被来避免过量的紫外线对爬虫造成伤害。

更美妙的是,采取这样的透明顶棚,能够有效的营造自然昼夜区别(关于爬虫饲养中昼夜温度的周期性规律我们研究的还不够多,我们唯一确定的是这个因素对于爬虫的繁殖起到至关重要的作用!)

下面我们再来讲讲加温度和热源对爬虫的影响。

在新材料的使用过程中,不仅仅是uvb穿透率的追求,更重要的一点就是它能够结合自然界的红外分布模式。

下面是典型的对比试验(人造灯具和采取新型材料顶棚):

在我们搭建的新型暖棚中,热量如下图分布(龟):

Heating effect inside Climateframe

Inside Climateframe                 - Plastron

注意,这种从上到下的加温方式和野外龟身体的热分布非常近似(四肢和腹甲),热分布看起来就是一块有温度的石头。

Thermal image of tortoise basking inside unit

下图是人工环境下太阳灯的照射分布:

Uneven heating effect under basking lamp

区别真的很大。由于四肢和头部的皮肤是产生D3的重要部位,所以这样的热分布特别容易造成灼伤和其他问题。

湿度控制:

饲养爬虫,环境湿度是非常重要的,我们必须参考爬虫在其原产地的湿度水平和季节性湿度问题。一直维持同样的湿度,在自然界是不可能的,这样的饲养环境非常容易对爬虫造成伤害(增加特定细菌和病菌的爆发性繁殖),我们需要观测和调查爬虫的确切资料才能够模拟。

湿度的控制一般通过通风和环境增加水容器来达成,因此我们的这个环境需要经历一个过程来控制通风口的大小(通风程度和湿度往往成反比)。

Passive side vents

侧面的角度刚好成为通风的有力武器,我们可以遮挡部分侧面来达到控制水分流失的开关。另外,我们也可以增加排气扇来迅速控制。

棚内一般采取喷淋和灌溉的方式来增加湿度,这样的组合几乎可以模拟任何源生地环境。

下图是我们推荐的架构(模式1:夏天清凉模式):

Heatflow and Humidity Control

A:躲避内的垫材

B:躲避内的空气(利用躲避的结构保存热量)

C:躲避上覆盖物(有效反射紫外线,推荐白色织物)

D:垫材(因该是热接触良好的土质)

E:主动通风设备

F:喷淋设备水箱

G:降温装置开关(定时+温控)

这种结构还可以使用另外一个模式:

Changing the cool zone to a warm zone

这种方式能够使躲避区域比外部温度更高(将躲避处的覆盖物换成黑色保暖型材料,使得C以内保存更多的热量),一般在冬季使用。

下面我们再来看一下这种模式(典型的鬣蜥环境)

An extended version with external solar panels

在这个案例中,我们在饲养箱外部增加了太阳能储热设备,用来给IG供给热量。将白天收集的热量储存起来用来在夜间降低温差。里面额外放置了一个小池子,用来增加湿度。

值得注意的是为了防止爬虫越狱,我们需要使用网孔大小合适的防逃网。防止爬虫撕裂顶棚逃逸。

Different panels (vented or closed) can be added                 and removed

侧面图:

Forced air circulation based upon computer fans

前部图:

Front view of forced or passive air circulation

这里作者给出了很多饲养箱成功的例子,Jam就略过了。几张图看看就好:

 

所在地: 伦敦

环境温度: 9C

饲养箱内: 20C

增加: 11C

所在地: 利兹

环境温度: 8C

饲养箱内: 18C

增加: 10C

所在地: 南安普顿

环境温度: 13C

饲养箱内: 25C

增加: 12C

所在地: 坎特伯雷

环境温度: 17C

饲养箱内: 31C

增加: 14C

外部空气温度:

External Air Temperatures

Internal Air Temperatutes

大家看到了么,在大幅度增加温度的情况下,我们并没有使用太阳灯等设备。

另外,经过测试,在这个环境中的爬虫,身体温度可以高于环境温度,这里仅给出一个经验值:

外部空气温度:12摄氏度

饲养箱内部空气温度:22摄氏度

爬虫体表温度:33摄氏度

采取我们推荐的结构可以大大降低另外的加热能耗,在温度较低的季节,白天大部分任务来自太阳光(即使没有阳光,也不会温度特别低,类似的可以参考太阳灯热水器在冬天也能够获得热水),晚上也能通过太阳灯储热板辅助加温。

在过去的25年里,我们都设计这种3*12米的饲养环境,成功的在各地搭建了适合干旱和半干旱爬虫的饲养箱。

Arid habitat created in Wales, UK

在新型薄膜材料的使用中,我们降低了饲养箱的能耗并提高了自然界爬虫环境的模拟程度。我们更贴近自然主义。

下面是爬友们最喜欢的搭建过程图:

Fixing film to frame

Basic tools required

Film stapled to wooden frame

Film stapled to frame

Corner fixings

Angled covers

Covers in place

Removable frame latches

老实讲,这个开关真的结实么~~Jam更喜欢U型的

Frame fixing latch

Frame fixing latch

Finished frames with elastic tie

这种新型材料目前Jam还不知道国内是什么,实在不行了我们试试保鲜膜或者亚克力板。

Jam

Jam

爬虫爱好者 reptilestar.com VX:sheng043189

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