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第47屆--民國96年

生生不息—探討肥料對菠菜生長及土壤酸化的影響

本研究在探討施用有機肥、化學肥及不施肥的條件下,菠菜的生長情形及土壤酸鹼值的變化,並測定土壤的電導度,探討農試所建議的施肥量是否過度或不足?結果顯示電導度值略低於適合作物生長的範圍。本實驗所用的肥料為『台肥一號複合肥料』及『台肥生技一號有機質肥料』,結果顯示菠菜生長情形以「有機肥組」最佳,而土壤酸化情況以「化學肥組」最嚴重,第三次施作完畢,「化學肥組」的 pH 值下降 2.23 單位,酸化最為嚴重;且連續栽種後「化學肥組」菠菜生長情形甚至比「不施肥組」還差。「有機肥組」菠菜的生長情形在第一次施作成長最為良好,連續施作後,生長狀況仍然最好,土壤雖有酸化但和「化學肥組」相較下對土地的傷害小,可使植物和土地生生不息。

恆春百年大地震卻只有一家倒-地震波動對建築物震盪的探討

2006年12月26日晚上8點25分,恆春發生百年來的大地震,為什麼只有一家倒塌? 除了房子超過高度、房子結構不穩的原因之外,我們找出還需要考慮地震搖動的頻率和房子高矮胖瘦的配合。此外,我們也比較實心、空心、長度、塑膠、木頭、金屬、振動頻率、重量、彈力等因素,這些對於擺動幅度都有影響,尤其是高度、粗細與重量這三個因素,是造成百年大地震卻只有一家倒塌的主要原因。

兵來將擋─鐵砲百合(Lilium longiflorum)柱頭分泌物防止異種雜交之機制

本研究欲探討異種植物在授粉作用時防止雜交的機制。我們選定鐵砲百合柱頭分泌物及劍蘭花粉作為實驗探討之對象。研究結果顯示:鐵砲百合柱頭分泌物對劍蘭花粉之萌發有明顯的抑制作用,當溫度超過50℃將會破壞柱頭分泌物對花粉萌發之抑制作用。而以不同孔徑分子篩(Microcon)離心柱頭分泌物之實驗結果顯示:柱頭分泌物中,抑制劍蘭花粉萌發的物質其分子量介於30-50kDa 之間。接著,以Trypsin 作用柱頭分泌物,發現處理過後的柱頭分泌物對劍蘭花粉的抑制效果明顯降低,表示此抑制物質會被蛋白?所分解。綜合以上結論,再經SDS-PAGE 電泳的結果確認:鐵砲百合柱頭分泌物中,抑制劍蘭花粉萌發的物質為一種蛋白質,其分子量約在45kDa 左右,且該種抑制蛋白的活性在溫度50℃-55℃會被破壞。將此種蛋白質做蛋白質定序,結果顯示:此種蛋白質為一種Peroxidase。

狡「蟹」三窟----網紋招潮蟹(Uca arcuata)的洞穴建築

東石大橋旁的灘地以網紋招潮蟹為優勢種,本研究則選定五個調查樣區,利用望遠鏡觀察並實地測量洞穴和網紋招潮蟹外型的大小,及利用聚合樹脂製作洞穴模型以便了解洞穴內的構造。研究結果發現樣區中網紋招潮蟹雌蟹數量較雄蟹少,常出現在靠近水邊的區域。所建築的洞穴會因季節及位置有所差異,第 I 區的洞穴位置常會改變而且較淺,冬季的洞穴則較深。洞穴的種類分為平洞及煙囪洞穴,漲潮時,部分洞穴會因洞內水位上升而產生封洞的行為,洞穴內的相對溼度可以維持在 90%以上。成蟹築洞除了第 I 區以外,僅會進行橫向洞穴出入口位置的修改。平洞的出入口直徑與甲長相近,至少會有二個出口,做為避難與防禦入侵之用。主洞穴的直徑大於其步行寬度,溫度維持在 19~27 ℃,底部有積水,為洞內主要活動區域。煙囪洞穴為單一出口,夏季的洞穴其中段特別寬大,可作為求偶之用。由聚合樹脂表面黏附招潮蟹的外骨骼,推測網紋招潮蟹在洞穴內蛻殼,減少被攻擊的機會。

不晃-會撞到地上-3D 模擬波動現象

波與波間干涉時,有相消性干涉與相長性干涉,當其為相長性干涉,就會將振幅加大,在高中物理教科書中學習到波的現象-波的傳播、波動函數、干涉、駐波等,但僅止於 1-dim 及 2-dim 之討論,且討論單純橫波及縱波現象,在此以一彈簧連接成一立方體模型來討論不同方式振動在 3-dim 空間中之波動現象,並以此延伸探討地震及海嘯諸多問題及研究。

正多邊形母子面積比

此研究是針對正N邊形各邊分點與頂點連線所形成的小正N邊形和原正N邊形的面積比,因商高定理的說明圖形為起源,所以先針對正方形作研究,剛開始我們利用切割法(研究過程中有介紹)找出正方形各邊分點與頂點連線所形成的小正方形和原正方形的面積比,再依同樣的切割法對正三角形、正五邊形、正六邊形作切割找出面積比,過程中有些正N邊形可以用此切割法求出面積比,在文中我們稱此圖形為完美切割,而無法用此切割法求出面積比的正N邊形,我們利用了鋪瓷磚方法和代數法解釋了哪些正N邊形可用此切割法求面積比和無法用切割法的正N邊形面積比公式。

循尋冪祕--一、二次等冪和問題之探討

數學之中,常有一些數組有著特殊的性質,等冪和數組便是其一,至今仍是尚未完全解決的問題。而這次我們的研究對象,卻非一般的等冪和數組,而是一種奇中之奇,有著更微妙特性的數組,恍如不死之身,無論層層剝削,仍為等冪和數組的一員。為何他有著不同凡響的身世?和對稱究竟有什麼關聯?又有著什麼更耐人尋味的特質?值得加以探討。

「鈎鈎鈎,鈎住你」--鬼針草附著力研究

本實驗利用鬼針草的果實探討在兩種不同距離15 及30cm 下,撞擊平織及針織法兩種布料的五種不同乾、濕布料(絨布、絲絹布、毛衣、尼龍布、牛仔布)的附著情形。結果發現:以織法區分,針織法乾、濕布料之平均鬼針草果實附著數量(2.43 及3.15 個),高於平織法布料者(1.05 及1.67 個)。以撞擊距離區分,在30cm 距離下撞擊乾、濕針織法布料之平均鬼針草果實附著數量(2.63 及3.77 個),高於15cm 距離撞擊平織法布料者(1.0 及1.35 個)。以乾、濕狀態區分,濕布料之平均鬼針草果實附著數量(2.41 個),高於乾布料者(1.74 個)。以五種布料區分,以針織類的牛仔布及絨布被鬼針草果實附著數量最多(平均2.9個),以平織類的絲絹布被附著者最少(平均1.2個)。

24 點球面

我們證明了,四面體的四個面上的四個九點圓共球面的充要條件是此四面體為「對直四面體」。此球面我們稱為對直四面體的「24 點球面」。並發現在對直四面體的條件下,九點圓的一些相關性質亦可以類推至三維空間。我們也試著將此結果推廣到其他的多面體上。

東沙島的美麗與哀愁~沙嘴移動及其地形的探討

民國82~85 年間國軍以防止海岸侵蝕為由,構築突堤及碼頭而挖除破壞\r 「會擺動的沙嘴」——「東沙沙嘴」,使原本的淤積地形於五年內被侵蝕而消\r 失。\r 影響東沙沙嘴擺動的原因,主因非文獻提及的海流,而是季風再加上波\r (沿岸流)的影響。沙嘴的侵蝕分突堤南方的單堤侵蝕:積沙向外擴散落在\r 環礁或礁湖中,和北方的雙堤侵蝕:沙子的水平移動與鉛直移動,即沙子受\r 反射波的影響,造成雙堤間海岸線凹凸不平直。\r 在政府大力提倡復育東沙珊瑚礁的同時,是否能多關照東沙沙嘴,拆除\r 突堤。而我們皆下來想要探討的,是波入射的角度、前堤和海岸的角度及前\r 堤和後堤的長度彼此的影響及關連,以便瞭解何者對海岸侵蝕的影響最大,\r 而對症下藥阻止沙嘴的侵蝕。