生物及地球科學科

我們利用隸屬於N0AA 的GOES 衛星，在X 射線波段對太陽閃焰所作的觀測數據，分析了各類型閃焰的數量、總閃焰的數量及閃焰能量的變化，並計算其相關係數。發現閃焰總量與C 型閃焰最具相關性；但在閃焰能量部分，則與較高能量形式的M 型閃焰最為相關。進一步比較閃焰與黑子的關係，發現M 型閃焰與黑子數量的變化最具相關性。在週期性的分析部分，我們將總閃焰數量、M 型、X 型閃焰數量、閃焰能量及黑子數量的週期性變化分別用高斯函數作曲線擬合，發現M 型閃焰與黑子數量的週期性變化較趨於一致，最近一次的高峰期分別出現在2001 年中與2000 年底，周期約為9~11 年，由此預測下次太陽表面活動較劇烈的時期約是在2010 年至2012 年之間。閃焰噴發對地球的影響方面，我們分析噴發的閃焰型式對電離層質子流強度的影響，發現噴發的閃焰能量越強，衛星偵測到的質子流強度越大，尤其對X5 以上的閃焰最為明顯。

昆蟲通常是環境最好的偵測器，今年3 月22 日上午9:30 在雲林林內約有60 萬隻紫斑蝶從觸口飛越過中山二高，歷時4 小時後才慢慢消失在八卦山區。這個享譽國際的紫斑蝶遷移群對我們來說是代表檢驗台灣環境健康的一個正面指標。一年來，我們飼養了大白斑蝶、紅珠鳳蝶、大鳳蝶、黑鳳碟、玉帶鳳蝶，觀察其生活史，並改良拍攝方法，利用數位攝影將蝴蝶各時期的微妙演化拍攝下來做成完整紀錄，包含了幼蟲孵化出來吃第一頓餐、幼蟲結絲墊準備結蛹、來回吐絲約15 次才完成絲帶的固著、然後脫殼成蛹、羽化成蝶等過程。更發現帶蛹似乎都會近似某種特定角度在樹枝上結蛹，而查閱文獻都沒有相關的研究。從自然界的觀察與測量發現多數帶蛹的蛹身與絲帶夾角均為90°、蛹身頭部常與地面平行的機率頗高，而且蝶蛹與樹枝的夾角大多介於20°~40°。於是自行設計測量器材進一步驗證：當蝶蛹與樹枝夾角為30°、蛹身與絲帶夾角為90°時絲帶的張力最小，和野外統計的結果不謀而合，而蝶蛹巧妙地運用此一原理來度過12 天至4 月不等的蛹期。我們再以物理方法尋找帶蛹的重心位置約在中央部位，絲帶張力約為蛹身重量的80%。不禁令人讚嘆大自然的奧妙！

常常在牆壁或天花板上看見壁虎四肢緊緊吸附著，可抵抗地心引力而不摔下，就如同電影情節蜘蛛人攀岩走壁一般敏捷。本學期自然課恰巧學習到神經系統以及一部分爬蟲類的特性，讓我們對壁虎吸附力與四肢的關係產生興趣；另外壁虎會斷尾求生，我們對尾巴再生能力以及中樞脊髓受損尾巴和後肢是否再生也非常好奇。於是，我們便開始著手收集資料並歸納、實驗，展開與壁虎做第一類接觸。

地處環太平洋地震帶的台灣，發生地震是常有的事，雖然科技突飛猛進，對地震的來臨仍是無法準確預測，所以要防止震災所帶來的危害，加強建築物的耐震、抗震是首要之務。本實驗以自製、簡易的震動平台來模擬地震時的橫向撞擊，測量出建築物被撞擊後的移位面積或移位量來表述其防震能力。從多次測量結果，我們得出：(一)等底面積、同重量的建築物中，以底面內角有銳角者(例如三角形)之耐震程度較佳。(二)鋼骨構造的建築物以大 X 型的斜桿拉張作用，最能分擔樑柱所承受的撞擊力，故抗震能力最好。(三)建築物在安全載重的條件下，可提高建築物穩定性，也提升了防震效果。(四)加裝阻尼器的確增加建築物的抗震力，是極佳的抗震設計。

鬼針草家族的管狀花花柱脫落後，其下的子房拉長成為瘦果；瘦果上的倒勾刺乃由宿存萼片變成，藉此構造附於動物體上而到處散播，之後種子由倒勾刺的另一端發芽。大花咸豐草競爭能力遠勝於多數野生植物，唯有芒草可相抗衡。大花咸豐草、鬼針草須有光線才能誘導其發芽；鹽分對發芽亦有很大的影響，當鹽濃度達1﹪時，可完全抑制大花咸豐草發芽；而鬼針草在0.75﹪時即完全被抑制。大花咸豐草能贏過鬼針草的主要原因為壽命較長和枝葉茂盛。

本實驗從95 年7 月進行至97 年3 月，發現白帶魚（Trichiurus\r lepturus）的線蟲感染全年皆會發生，感染率高達98%。寄生在白帶魚\r 腹腔中的線蟲大部分為海獸胃線蟲（Anisakis simplex）第三期幼\r 蟲，在白帶魚的胃中也發現宮脂線蟲（Hysterothylacium sp.）的\r 成蟲。我也發現了一種線蟲的特殊感染方式：成熟的雌蟲在消化管壁\r 中死亡，其體內的受精卵孵化出的細小幼蟲再鑽入腹腔。海獸胃線蟲\r 第三期幼蟲的生命力極強，離開宿主體內後仍可在海水或生理食鹽水\r 中存活二十天到三個月；在pH 2 至pH 13 的環境下皆可存活一個月\r 以上。用一般常用的調味料沾醬浸泡三小時，並無法殺死牠們。牠們\r 也能耐低溫，在4℃下可存活三個月；體壁厚度約二公分的白帶魚須\r 在-20℃冰凍超過十小時，海獸胃線蟲第三期幼蟲才會死亡。

某次的生態觀察讓我們對蓬萊點琉璃蟻的特殊行為感到興趣，因此激發我們的好奇心，定為此次科展題目。針對我們感到疑惑的問題設計實驗，逐一探討與深入研究蓬萊點琉璃蟻，發現與文獻記載分布不普遍有所牴觸，經過實驗與觀察後了解蓬萊點琉璃蟻為優勢之歸化亞種，能應用於生物防治，有助於阻止外來種家蟻的擴散。

本研究歷時 24 週進行扁鍬生活史的建立，此外也研究扁鍬的交配過程，使用行為編碼與時緒分析，探究扁鍬在交配前後發生的特殊行為是否具有特定意義與模式。在扁鍬生活史建立分析之中，本研究結果顯示如下：在交配行為模式分析與建立之中，本研究結果顯示如下。1.扁鍬的生活史過程會有個體差異呈現、 2.母幼蟲大小平均大於公幼蟲大小。 在交配行為模式分析與建立之中，本研究結果顯示如下： 1.扁鍬的母蟲氣味會影響公蟲進行交配的意願； 2.公蟲與母蟲的交配過程前期並無明顯的交配或者是求偶行為； 3.母蟲觸角的有無與觸角擺動速度、伸出交尾器與否會影響公蟲交配的位置； 4.扁鍬母蟲具有交配的主宰權，而非公蟲； 5.扁鍬「可能」具有獨特的延後產卵模式。

本研究是為了探討竹莖扁蚜（P. bambusicola）之兵蚜的防衛行為，並進一步探討螞蟻與蚜蟲之間互利共生的關係。結果顯示，兵蚜在族群中確實有型態上的不同，造成兵蚜有利於防衛的條件，且發現蚜蟲的防禦不一定需要仰賴螞蟻，除了螞蟻之外，還有部份種類的蚜蟲可藉由階級中的兵蚜來進行防衛，尤其是另一種栓葉安息香的造癭性竹莖扁蚜群，更能夠彰顯兵蚜群體中的作用。

台灣地區常受颱風暴潮災害，本研究以嘉義東石潮位測站潮位資料及中央氣象局氣象資料來分析暴潮和颱風的關係，採用 2000 年至 2006 年間有發佈颱風警報月份的資料進行處理，將颱風路徑進行區分後，利用逐步迴歸與逐時剖面分析，得到暴潮和氣象因素的關係，並得到二點結論：一、不同路徑的颱風對東石測站發生暴潮機率有明顯的差異，其中沿台灣海峽北上的颱風路徑對研究地區影響最大且暴潮強度強，而由東向西穿越台灣中部進入台灣海峽的颱風影響居次。二、由颱風及測站氣象因素和暴潮的關連性，能大致掌握暴潮發生的強度及可能發生的時間，達到暴潮預測的成效。