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。

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

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。


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：

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。

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）：

将顶棚放好，需要遮挡的区域可以放置稻草或者遮阳布：

 
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。


和其它可用材料的对比：

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）：


下图是标准的大棚材料穿透对比（几乎无法穿透）：
 


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）：


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。

下图是人工环境下太阳灯的照射分布：

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）。

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）：

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：

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）

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。

侧面图：

前部图：

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：


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。

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：








老实讲，这个开关真的结实么~~Jam更喜欢U型的



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。