生物及地球科學科

利用水中的浮體實驗來模擬板塊運動造成岩石圈受擠壓的現象，找出受壓縮岩石圈的長度變化和所造成的厚度延伸量之間的關係式來推估岩石圈厚度；依相關文獻參考實際板塊位移量，推測台灣地區的岩石圈平均厚度約為 170 公里；並依照台灣地區地形來模擬標高不同區域的岩石圈厚度分布。並利用以上模型，證明當山區受到較大的侵蝕作用時，因岩石圈下層受浮力上浮補償了部分的高度，使山區需在較長時間，高度才會變矮。

國中「自然與生活科技」課程中關於植物物質的運輸，最常使用芹菜浸泡紅墨水觀察維管束的構造，我們想了解是否有更好的實驗設計，透過容易取得的染劑，搭配不同的材料，不斷的試驗，發現西洋芹是不錯的材料，即使沒有葉子也能在短短的 15 分鐘內運輸至頂端(約 15至 20 公分)，而色素溶液的濃度越高，維管束目測的效果越好，但顯微影像有顏色暈開的現象，最後以濃度 1.2％的色素溶液浸泡之西洋芹，以肉眼或顯微鏡觀察皆有良好效果；食用色素溶液對木質部有很明顯的染色作用，但對韌皮部染色效果卻不好，因此我們利用韌皮部的運輸光合作用養分的特性，改以 3％蔗糖溶液浸置西洋芹 30 分鐘，再火烤玻片標本，使糖焦化，終於使韌皮部現身。

我們觀察到於花店買到的園藝種百合花柱頭具有「負向地性」，與百合花所受的地球引力\r 的方向剛好相反：但雄蕊無負向地性。百合雌蕊柱頭負向地性的因素會因為「雄蕊花藥」存\r 在而影響，負向地性持續的時間只佔整個花期的一部份。改變百合所面臨的重力場方向，亦\r 會改變百合雌蕊柱頭的澱粉粒分佈。因此雌蕊柱頭內薄壁細胞的「澱粉粒分佈」可能與百合\r 柱頭具有「負向地性」可能有關。百合柱頭具有「負向地性」與百合授粉的生殖行為有關。

我們觀察了二十九種蝴蝶，每種蝴蝶都不只有一種鱗片，每種鱗片的型態和顏色都不一樣。每一科蝴蝶的鱗片都很相似，但和其他科的蝴蝶就具有較大的差異。蝴蝶鱗片可能是由物理色及色素色組成。我們也證明了這兩種顏色，在視覺上，是不一樣的。另外，我們也發現蛾的鱗片，和蝴蝶是有很大的不同，蛾的鱗片，某些是蝴蝶沒有的形態。

這個研究在探討捲葉溼地苔(Hyophilainvoluta)和水的關係，主要的結果包括： \r 一、形態、構造、生活環境等：假葉是由單一層細胞構成，細胞小而規則，成群體生長，58 株/1c㎡、126 株/1g，在潮濕的環境中，較常出現孢子囊，而在較乾燥的環境下則較少。 \r 二、乾旱與吸水：捲葉溼地苔在失去水分達一定程度後，細胞生理會產生一些改變，使水分不易再散失。而吸水過程主要由葉完成，二分鐘之內可吸飽水(水重達本身重量的573％)。我們推測乾燥始捲葉濕地苔細胞質濃度增高，這可能是捲葉濕地苔葉片能快速而大量吸水的原因。 \r 三、經乾旱後對生理的影響：經短期乾旱處理的捲葉濕地苔，再供水後，竟能迅速恢復光合作用，尤其第一小時的光合作用率，甚至比水分充足的樣本還高。但乾燥四天後光合作用率開始下降，到第十天已低於新鮮樣本的光合作用率。

本研究探討台灣原生種圓葉節節菜的外觀、形態、環境適應及生存策略，使其資料有\r 更完整的記錄，以提供教學及生活應用，並作為進一步研究的基礎。結果發現：\r 1.改變環境因子可使圓葉節節菜形態有多樣的變化。\r 2.圓葉節節菜適合中性水質，環境耐受度高。\r 3.在生存策略上，溫度的波動應是關鍵的物理因子，在圓葉節節菜發展沉水葉或挺水\r 葉的傾向上扮演重要角色。\r 本研究結果可用來推廣圓葉節節菜在水族造景上的應用，減少引進外來種造成環境的\r 衝擊；而物種族群概況調查、同環境下生存物種間的交互作用等，則為值得延伸研究的方\r 向。

本研究目的在探討引起跳舞草擺動的刺激物及原理，並進一步探究跳舞草擺動的生態意義。由實驗結果，我們發現跳舞草的側葉在接受非直接的”音波”或”磁場”的刺激，以及探針或昆蟲的直接刺激，皆會引起側葉擺動，甚至引起鄰近的側葉也一起受到影響而開始擺動。我們推測接受擺動的構造可能位於主葉基部細毛，我們稱它為「感應毛」；感應毛的數目以及長度可能會影響側葉擺動的強度。研究中，我們設計逆境實驗，由結果我們推論，跳舞草在演化過程中，可能演化出一些構造或功能，保護其新生組織。如初生幼葉，常呈現下垂對折閉合，可能是盡量減少受損的可能；兩側葉擺動亦可能是跳舞草演化出的重要保護功能。

螞蟻相調查過去常為科學家運用在瞭解生物多樣性及人為干擾度的研究上。本研究是為了以螞蟻取代過去植物分辨演替的缺點，並在多次的採集，將誤差降到最低後，列出台灣螞蟻相為指標的棲地演替檢索表。初步結果顯示，蟻類總數從演替初期至極相逐漸增加，樹棲型蟻類亦是如此。由於環境逐漸多樣化，能夠適應該環境的蟻種逐漸增加。目前我們做出最顯著的結果是：不同演替時期螞蟻群落功能群的多樣性有顯著的差異。

之前，小組同學在家中的花園，找到了一隻豐腴的蛞蝓，牠那軟趴趴的身軀，引起了我們的注意。還記得，我們曾學過昆蟲會分泌化學物質“費洛蒙”進行溝通，這種現象使我們大開眼界。因此，我們便想了解在土壤中的雙線蛞蝓是如何找尋同伴的？我們的實驗主要設計以下四項： 1.利用了網路、書籍查出蛞蝓分類學的地位與相關資料，蛞蝓的學名是 Philomycus bilineatus。並實際觀察與飼養中，發現雙線蛞蝓在爬行時，會留下明顯的黏液痕跡 2.以解剖顯微鏡定期觀察蛞蝓卵粒孵化的過程，發現卵粒的顏色會由透明無色逐漸變成黃色 3.利用自製透明管，探討光線對雙線蛞蝓的影響，在 74 次的實驗，有 47 次是往暗處爬，所以我們判斷蛞蝓具有負趨光性 4.探討黏液是否對雙線蛞蝓的活動有影響，我們做了 63 次實驗，有 38 次會往同伴遺留下的黏液方向移動，所以我們推測黏液對雙線蛞蝓的活動會有影響，可以幫助牠找尋同伴。

本研究的主要目的是探討台灣珍稀且嚴重瀕臨滅絕的水生蕨類－槐葉蘋的形態、生活史及生存環境的研究，讓槐葉蘋的資料及培育的方法有更完整的記錄，以達到保育的目的。首先比較槐葉蘋與人厭槐葉蘋形態構造上的差異，以釐清兩物種被混淆的身分。接著比較兩物種生存競爭能力，來證明外來種入侵的嚴重性。兩物種於幼葉期最容易被混淆，可藉由葉上毛被物來區別。槐葉蘋浮水葉葉上毛被物是叢生且分岔、葉型呈橢圓形；人厭槐葉蘋毛被物像打蛋器的形狀、葉型呈雙耳形。人厭槐葉蘋競爭能力優於槐葉蘋，在兩物種共存的環境中，槐葉蘋會全部被人厭槐葉蘋所取代。由槐葉蘋的物候週期觀察結果，3~11 月為抽芽成長期，3~12 月為成長與繁殖期，12 月~隔年 2 月為冬枯期及孢子囊果出現期，12 月~隔年 5 月為孢子囊果成熟開裂期。槐葉蘋繁殖的方式分為無性繁殖及有性生殖。適合槐葉蘋生存環境的條件是(1)陽光間接照射(半遮蔭)、(2)乾淨未受污染的水質、(3)通風性良好。