第58屆--民國107年

蚯蚓自然農法是以「環境和生物共生共榮」的方式來種植作物，本組希望創造一種能在都市狹窄空間，利用生廚餘和蚯蚓改良土壤性質、不用化學肥料的自然栽種農法。實驗發現在光度為476±10lux 的白光環境下，蚯蚓的負趨光行為最明顯；在電磁波為38mG的環境下，蚯蚓鑽入土壤中的速度比沒有電磁波的組別快。在飼養蚯蚓方面，除了分析不同材質養殖箱的優缺點，也發現有46.67%的蚯蚓會鑽入混有百合花瓣的家用土中，比例較培養土、蔬果還高。另外，在蚓糞與植物生長情形的實驗中，全蚓糞土所栽種的空心菜，不僅全株乾重最大，且長度超過5公分的葉子平均有54片，蚓糞土比例越低葉片數越少。實驗最後，本組推薦自製蚯蚓塔作為栽種媒介。

清掃校園時發現乾枯葉片中有許多不同形狀及不同顏色的斑點，閱讀相關文獻後，發現它們是微生物，可以分解落葉，為了更進一步了解這些微生物的作用，我自製搖晃培養儀、恆溫培養箱、LB培養液 (基)、馬鈴薯培養液 (基)，以培養多樣菌種。經過一連串純化培養後，共篩選出10個菌種，進行纖維素分解及落葉分解實驗。研究結果顯示由馬鈴薯培養基篩選出來的2號菌、3號菌及4號菌可以將纖維素分解成澱粉或葡萄糖；在落葉堆肥實驗中，2號菌及4號菌皆能有效進行落葉分解，其中2號菌對印度橡膠葉的分解效果遠優於市售菌。送生技公司檢驗後，確認2號菌為Rhizopus oryzae(米根黴菌)，它不但是釀酒幫手，更是落葉分解高手。

我們以台東海岸地區以及小野柳的皺紋陸寄居蟹〈Coenobita rugosus〉作為研究物種，想了解小野柳風景區這樣受到人為干擾的棲息地，陸寄居蟹揹殼合適度到底有多少？我們想藉此研究並進一步地探討陸寄居蟹的換殼行為。根據寄居蟹與螺殼的形質相關性分析，我們找出了殼內體積和重量與寄居蟹身體大小的相關性最高，而行為實驗測試也獲得了相對應的結果，我們發現寄居蟹若是揹著一般螺殼，則會傾向換成內體積較大但較輕的螺殼；若是揹著非洲大蝸牛的殼，則會傾向換成內體積較小但較重的螺殼。而小野柳地區的寄居蟹族群比起鹽寮海岸，揹著適中和偏大殼的陸寄居蟹所佔比例較高，可見這幾年來小野柳舉辦「給寄居蟹一個家」的活動對當地寄居蟹生態有著正面的幫助。

本實驗是找尋適當的材料製作「鈉複合式電極」來利用河川在出海時所造成濃度差的區域來發電。實驗討論的變因有不同的黏著劑不同碳布孔徑不同有機溶劑分別對電極放電度的影響，各個複合式電極完成後先在實驗室進行模擬複合式電極放電的過程，並且利用EXCEL對各項實驗數據逐一討論。接著自行設計出一個適合此電極的裝置。為了確認裝置的可行性還到附近的三條大河(濁水溪、大甲溪、曾文溪)實地取水進行實驗，並討論了此電極的「回收效率」與放電能力以及河流本身的特性對自製電極所造成的影響。經過多次實驗，得知赤血鹽與硝酸銅所製作的鈉複合式電極所產生的電功率以及回收率是最好的，電功率為0.967113瓦特，回收率達到83％。

針對現行石材養護業界以「物理性研磨」工法施工，耗時且不易取得高光澤之窘況，以「化學機械研磨法」為改善的策略，發展適合花崗石高光澤拋光用之拋光粉，研究過程： 1. 自石材文獻、石材養護藥劑資料安全表等資料，找出可能成份因子，分別進行研究及實驗。 2.自十一個可能成份因子撷取七個要因(factor)成分。 3.經由實驗找出最佳的花崗石物化性拋光組合配方。 本配方經實地驗證印度黑花崗石（富含SiO270%以上）拋光，拋出90度以上光澤所耗費時間僅為傳統工法的1/12，加施做晶化劑1分鐘內即可將光澤達到100度上下，施作平臺由上噸機臺可減輕至數十斤之手執研磨機。

日常生活所使用的洗手台、馬桶、浴缸等衛浴設備，為了阻隔下水道臭氣及防止小昆蟲進入室內，其排水通道上常設置一段彎折之存水彎，以儲水方式形成水封。本研究以洗手台之存水彎的幾何設計為主題，提出不同於傳統S型存水彎之新型O型存水彎幾何設計，並比較兩者在『水封儲水量』、『相對能量損失百分率』及『水流自淨能力』等效標的優劣。 經本研究顯示，O型存水彎之幾何設計，其『水封儲水量』明顯優於傳統S型存水彎，而在『相對能量損失百分率』及『水流自淨能力』兩項效標的表現上，兩者並無明顯的差距，基於存水彎需有足量的水封儲水量，才能有更高的防臭及防蟲實用性。故本研究自行設計之新型O型存水彎，其整體效標表現，優於傳統的S型存水彎。

生活中，常能看見美麗的彩光，除了偶然的巧遇外，藉由光碟、鏡子、防偽貼紙等簡單的材料及適當光源的配合，也能製造出彩光。利用不同顆粒大小的玻璃砂來模擬自然界中的小水滴，能夠產生霧虹及彩虹。布洛肯彩光第三代實驗環境下，證實可以在物距1m，燈距5、7.5、10、20m及物距2m、燈距10m，跟物距5m、燈距20m的條件下，以照相機模擬觀察者的眼睛，可以產生布洛肯彩光。研究結果可以破除人們對於布洛肯彩光的疑惑跟恐懼，使大家更加瞭解光和小水滴，所造成精彩、有趣的現象。 未來在特殊場景、都市美化及光線相關教學或是藝術創作的展現技巧方面，可利用第三代實驗環境方式，利用簡單的器材，就能營造出特別的光線變化，也兼具環保效益。

本研究在探討黃斑椿象的棲息環境、生活史以及產卵習性。我們在觀察實驗裡發現：黃斑椿象族群最主要棲息在臺灣欒樹，族群會隨著季節變換產生變化，七月~九月是族群增加最多的月份，越接近十月份，族群數量會逐漸下降；另外，我們發現實驗室養殖的黃斑椿象卵的孵化率會高於野外產的卵的孵化率，椿象的存活率會隨著齡期越高而降低，我們所觀察到黃斑椿象從交配到3齡一共是36.4天；我們也發現黃斑椿象的產卵數固定，產卵範圍也固定，卵的排列方式一致性高，卵的中心點也會接近葉子中心；最後，我們更發現黃斑椿象會選擇產卵的葉子，葉寬和葉長都會影響黃斑椿象是否產卵，尤其葉子的寬度是影響黃斑椿象是否產卵的最主要因子。

自製培養箱，針對Bacillus natto Sawamura進行液態培養，發現在溫度40℃生長效果最佳。文獻得知納豆菌有光接受器，會對光照產生反應，進行實驗發現白光照射培養時比無光照，生長效能有所提升，證實雖非光合菌，但光照對生長有正面影響。針對不同波長進行實驗，發現波長介於520-625nm的光對菌生長效果最佳。最後探討光強，發現照度影響不明顯，在6000lux左右下納豆菌生長較佳。 應用上發現其他穀物也可培養納豆菌，主要是所含蛋白質影響生長。以市售品牌比較，發現台灣產納豆菌數優於日本產納豆，另外在良好冷凍情況下保存，其保存期限不影響納豆菌數。最後自製保鮮盒，以1W紅光當光源，對保存有延長效果。

捕蠅草是加大捕蟲葉內側細胞膨壓，把葉用力撐開，使外側細胞進入高「位能」狀態。當昆蟲碰觸感覺毛時，內側細胞膨壓迅速降低，使得外側細胞的「位能」瞬間轉成「動能」，快速完成捕蟲運動，且捕蟲葉剩餘感覺毛的數量與捕蟲葉閉合時間有負相關。由於傷口刺激會促使捕蟲葉關閉，推測茉莉酸也會影響捕蟲葉閉合。捕蟲葉的無柄腺負責消化液分泌和養分吸收，但消化液的分泌與捕蟲葉的閉合是二條不同的路徑。無柄腺不吸收葡萄糖、維生素B，但可以吸收胺基酸、甘油、維生素E、 NH4+和NO3-離子，推測無柄腺的細胞上有吸收胺基酸的載體蛋白，以及NH4+和NO3-離子通道，而且養分的吸收和捕蟲葉的開閉、消化液分泌與否皆無關。