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(鄉土)教材獎

農塘變泥塘-夢幻湖不再夢幻

研究發現農塘會變成泥塘,主要是北、東和西邊的地層都非常不穩定,地形陡峭,高度往湖裡遞減,泥岩邊坡的紋溝和泥裂發達,還有小斷層,特別容易發生泥流。農塘西邊山頂的厚層砂岩就有許多蜘蛛網狀的構造,是小斷層的證據。 西邊山頂的厚層砂岩在風化後,由小溪流流到牛埔農塘和埤底溝,因泥砂顆粒稍大,是屬於砂質泥岩,造成的個別泥裂面積也比較大,但泥裂最大深度並不超過1公尺,泥裂下為沒乾的泥漿,計算後發現飽和的泥漿含水量約有17座游泳池。另外,鹽度並不影響泥裂,但影響含水量。泥塘雖沒有土壤液化的潛能,但表層比較粉砂質的泥岩震動後會發生液化。很少見的泥裂崩塌,因受重力的影響,下面的泥漿也出現爆漿的奇妙現象。

「藻」到「白」頭~綠藻(礁膜)褪白探究

在校訂課程清洗「遛海菜(礁膜)」時,耆老說沾染到露水的礁膜會變白,因這句話展開這次的研究。 我們探討不同來源水、日照、紫外線燈照、溫度、脫水時間等變因,再利用手機光譜儀與ImageJ軟體分析,得到以下結論: 一、浸泡過海水的葉綠素萃取液優於其它來源的水,其餘各來源水的差距不大,所有淡水接觸皆易造成礁膜褪白,並非僅有露水。 二、日照會影響礁膜褪白,紫外線對褪白的影響勝於日照;此外,以碘液檢測澱粉反應亦可是檢測指標。 三、氣溫對於礁膜褪白並無影響。 四、以海水清洗,脫水時間對於礁膜褪白無明顯影響;但以自來水清洗,脫水能明顯改善礁膜褪白。 五、澎湖日常清洗礁膜的方法,以海水清洗時,礁膜較不易褪白,優於自來水。

不請「自來」,其「來」有「自」-屏東縣自來水普及率變遷之探究(以萬丹鄉與九如鄉比較為例)

本文透過文獻分析、搜尋政府開放資料、諮詢相關人員與田野訪談、問卷調查與水質實測的方法,輔以QGIS統計地圖與Excel統計圖繪製,企圖解答屏東縣長久以來自來水普及率低落而近年快速上升的原因與歷程。我們從沖積扇地形、水文洪枯與地下水位變化分析屏東縣長期以來自來水普及率全國最低之自然因素,再從用水習慣、使用成本等人文因素說明屏東人對地下水的執著。接著探究屏東縣長期用硬度高的地下水對生活的困擾與影響。近年來因為地下水井開始抽不到水、地下水可能受到汙染,以及前瞻計畫設備外線補助等政策支持,屏東縣自來水普及率快速提升。最後以自來水申裝人數最多的萬丹鄉及成長最快的九如鄉為例,分析比較兩鄉自來水普及歷程上的差異。

利用三棘鱟稚鱟鱟殼作為應用材料之評估

目前,三棘鱟已被列為瀕危物種。在美國,藥廠為了保育野外的稚鱟族群,會以商業化模式進行人工飼養和放流復育,以利生物資源的永續。本研究先以DMSO進行稚鱟鱟殼成分的萃取,再進一步探究能否將其應用於抗氧化和抑菌之可能。此外,由於鱟殼能吸附水分,且當中的螢光物質能與銅離子結合,因此,實驗也利用了鱟殼碎片做為吸附汙水中銅離子的濾材。結果顯示,稚鱟鱟殼萃取液具有良好的抗氧化特性、同時也具有抑制大腸桿菌生長的效果。此外,鱟殼也能有效地吸附硫酸銅溶液中的銅離子,並且利用金屬螯合劑(EDTA)溶液清洗後,讓鱟殼可重覆使用淨化水中銅離子。總結,應用稚鱟鱟殼做為生物材料,以人工飼養除能延續物種永續外,還能兼顧商業應用達到雙贏。

「菇」「助」一擲—菌絲體防撞材料之研究

經媒體得知有人利用蘑菇菌絲體製作出防撞包裝材料,在台灣,菇類的產量大品種多,每年都產生大量的太空包農業廢棄物。因此,我們想透過研究協助解決問題,達到循環經濟的目的。研究結果顯示:不論是使用過的或是未使用過的秀珍菇和藍寶石菇太空包,所製作出的材料都有很好的防撞效果,若摻入30%的咖啡渣,耐撞力更好。拿我們製作的材料和市面上的保麗龍、瓦楞紙板與泡泡紙包裝材料相比,在耐撞性、防火性及熱絕緣性都有很好的效果,在潮濕的環境下容易發霉,代表易被微生物分解對環境友善。我們以燒杯作為實際物品測試,當燒杯以我們製作的材料包覆時,可耐50次以上銅球的撞擊,且從180公分高度落下也毫髮無傷,證明是很好的防撞包裝材料。

氣球般的鯊魚~沙勞越頭鯊繁殖解密

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊(Cephaloscyllium sarawakensis),又稱為沙勞越絨毛鯊)。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集,記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料,再透過數據分析,推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity),我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節,而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

我家交通有順了

交通號誌具有指揮車輛通行路口的權力,藉由適宜的週期、時相、綠燈秒數之時制規劃,可有效增加路口汽車的通行量,解決不必要停等之交通壅塞問題。 緊鄰學校的五叉路口,是重要的交通要道。根據我們的路口影片分析,發現南來北往的車輛在交通尖峰的上班時刻,總是因為停等此路口號誌造成一定程度的塞車,致使部分車輛需要停等到第二個周期時才能通過路口,著實影響路口通行成效。本次研究透過系列性科學化的測量、計算與分析,我們提出路口週期再增加5-15秒時,共有25種新的交通時制設置方式,可使此路口通行量每秒增加0.268至0.737公尺,將能有效紓解停等紅綠燈的壅塞。

金門起霧日與聖嬰現象之關係探討

三四五月是金門的霧季,濃霧經常伴隨西南風產生,過去曾有研究者嘗試分析濃霧產生的規律性,但似乎未能有實質結果。過去研究顯示,聖嬰(特別是東太平洋聖嬰)可能會促發秋季時西太平洋-南中國海鄰近區域產生順時針風場的高壓環流,其影響會持續至隔年春季。我們推測這個環流導引的西南風與海溫變化,很可能會影響金門地區濃霧的產生,然而,就我們所知,過去並沒有研究針對金門地區濃霧現象與聖嬰現象、海溫、風向間的相關性進行探討。本研究證實上述變項間是具有顯著性的相關性,亦發現,當東赤道太平洋海水的水溫在秋季時有明顯的上升(聖嬰年)時,半年之後(隔年春季),金門的起霧天數會變得比往常還要多10到20天。

探討豉甲外型對下潛運動的影響

豉甲為棲息於水面的昆蟲,中、後足為扁平槳狀的游泳足,體長約17mm。在水面上快游速度達1.08 m/s,潛游時速度約0.57 m/s;豉甲潛水平均速度約0.83 m/s,下潛僅需41 ms。以Ansys模擬豉甲潛水,發現會在背部隆起與腹側形成壓力差,產生向下的作用力以利其下潛。製作隆起高度比例不同的模型,發現在破水時,1與1.5倍的法向作用力較小,入水後1倍的作用力矩較大,使其更快旋轉向下潛。施力的角度越小,破水時法向作用力也越小,但不影響作用力矩的大小,模型的形狀、運動狀態才是影響作用力矩的主要因素。下潛時蟲體先具一定大小的初速度,有助於下潛,破水時速度越快總作用力越大,但作用力矩正比初速的2.1次方,速度越快使其更快旋轉,令用於下潛的有效分量提升。

銀合歡的愛與愁~澎湖區域生態觀察篇

本研究觀察探討澎湖地區銀合歡的外觀特性及引進歷史,藉實驗了解何種酸鹼值的土壤最適合銀合歡種子生長;長在銀合歡附近的雜草,他們的葉子對銀合歡種子是否具有相剋作用;利用實驗找出對銀合歡種子具相剋作用的植物,盼能有效抑制銀合歡種子生長。 觀察研究顯示澎湖地區的銀合歡多屬夏威夷型銀合歡,是豆科含羞亞科落葉灌木。根為軸根系;莖為直立莖;葉子對生,二回偶數羽狀複葉;多具有褐色腺體一枚;花屬頭狀花序;果實為莢果,內含種子。澎湖引進銀合歡作為牲畜的飼料與薪材,至今最少百年。 實驗研究發現銀合歡的種子喜歡在中性偏酸含沙量低的土壤生長,三裂葉薯的葉子透過淋溶作用會對銀合歡種子產生相剋作用,讓銀合歡的種子無法萌芽。