生物科

本研究探討石田螺、福壽螺與水池溼地三者間交互作用對環境及族群數量之影響。結果發現野外水池環境中兩種螺族群單獨存在時，石田螺死亡率(80%)遠高於福壽螺(45.8%)。共存時則相反，石田螺的活動力受福壽螺影響明顯下降，被鳥類發現的機率降低，死亡率亦大幅降低(25%)；共存亦使石田螺被附著次數大幅增加，促使其生殖潛能升高，族群總數亦較福壽螺為高。 兩種螺對水質影響截然不同，福壽螺會大量啃食水生植物，使浮游藻類數量遽增，水質惡化；石田螺具有快速取食浮游藻類的能力，故能讓水質清澈。當水質惡化時，石田螺的存活及生殖能力則驟降。 石田螺未來應可嘗試推廣養殖於水族箱中，以取代外來種琵琶鼠魚的功能，減輕其對水池溪流生態的危害。

我們以野外常見的翠蘆莉為研究對象，觀察翠蘆莉的開花時間與光週期之關係，若我們改變時差或光週期則對生物時鐘的規律會有某種程度的干擾，時差三小時會對植株造成開花時間提早的影響，且恆亮或恆暗環境中，原本規律的開花週期明顯被瓦解，恆暗環境會抑制花芽發育及開花律動。我們進一步發現藍光是啟動開花的重要波長，而紅光則和維持開花時間的長度相關，本實驗得知翠蘆莉的生物時鐘會受到外在環境光週期的改變而重新建立，控制開花的律動，加速或延遲開花時間，未來也可應用於促進花卉經濟作物的收成。

依據農委會103年度寵物數量調查，台灣家犬飼養數量已達120萬餘隻，在寵物相關產品的市場規模相當可觀，初估臺灣每年約有新臺幣200億元以上的產值。 我們的研究主題，就是以Audacity音樂編輯軟體，分析狗叫聲的差異，進一步了解狗的語言、情緒和需求。我們發現：狗的叫聲其實有很大的不同，當狗在警戒防衛的情境下，會出現低吼的叫聲，頻率大約在120Hz~600Hz之間；狗在飢餓的情境下，叫聲頻率大約在1330Hz~1440Hz左右；當主人要離棄牠的時候，叫聲的頻率淒烈高亢，大約在1650Hz以上；狗和狗之間對主人也會爭寵，叫聲頻率大約在627Hz。 善待寵物是友善城市的一項特徵。也希望這項分析方法，可以發展成為善待寵物的好幫手。

本研究主要在探討沖繩小灰蝶喜愛的蜜源植物，以及溫度和紫外線對翅膀斑紋變化的影響。首先確認小灰蝶在校園的生存條件現況：種類及數量會依季節變化，活動區域多在空曠日照充足草地，產卵喜愛離地30cm左右陽光充足花壇，食草充裕有季節性，蜜源植物數量不穩定，會受割草頻率影響。其次設計以不同花色與花冠形態的花朵，進行蜜源植物喜好實驗，得出小灰蝶喜好的蜜源植物種類為黃色管狀花、舌狀花，研判與小灰蝶口器長度有關，提供學校作為植栽規劃參考。另外設計溫度升高、仿日光照射及雙重條件，小灰蝶冬日型腹面翅膀，在實驗條件下經過兩小時，下翅斑紋稍微變清楚，確認溫度升高與紫外線燈照射，都能使小灰蝶明顯產生行為活潑與展開翅膀的動作。

本研究在探討姬胡麻斑捲葉象鼻蟲建造巢室的方式與後代成長間的關係。結果一認識象鼻蟲與食物：象鼻蟲體型是雌大雄小，平均體長在0.63±0.023cm～0.475±0.023cm，以朴樹的葉片為食物。結果二做巢室的策略：會找尋葉長5.25±0.88cm做巢室，並在葉面上進行切割作記號、葉背中肋戳洞，使葉柄與中肋的角度從141.85°±9.96°降到78.3ﾟ±3.91°，葉片因此軟化，足部以2.3×10-3±4.7×10-4N對葉片施力，平均花費44.88±4.55min建造一個2.00± 0.45cm大小的巢室。結果三巢室對後代的重要性：卵的大小0.779±0.159mm，相對濕度在79％～99％間都能順利孵化。幼蟲待在0.33±0.13 mm狹小巢室內啃食4320.78±2286.48 mm2葉片面積。以10.4±0.33min完成化蛹進入蛹期。經過一連串研究證實，象鼻蟲建造巢室是有利於後代順利成長。

本實驗研究數種夏令作物反應乾旱逆境的生長狀況，發現皇宮菜可以對水分變化做出快速的調整反應，隨不同缺水程度氣孔密度明顯增加，氣孔係數也有提高趨勢，而且嚴重乾旱下藉氣孔簇形成以減少水分蒸散。當水分逆境解除之後，氣孔簇發生率會下降，回復正常生理的趨勢，氣孔簇的出現可能與外界環境信號有關。皇宮菜透過生理、形態的變化以因應外界環境水分的改變，來維持光合效能又有效地防止水分流失，達到基礎生理需求以適應逆境，此研究探討土壤水分對作物生理與生長發育之影響，以了解作物於水分逆境下之可能生長模式，作為因應氣候變遷應用於農作物土壤水分管理之節水參考可能性。

從好奇台灣山蘇花(Asplenium nidus L.)生長高度為起點，了解它為鐵角蕨屬 (Asplenium)巢蕨群，能提供其他生物生長空間和營養。孢子囊細胞中環帶細胞平均19.4個，唇細胞平均3.2個，具長柄，分類上為較進化薄囊蕨類。孢子囊開啟角度達180度，甚至達225度，可反轉後彈回。一次彈回氣泡幾乎充滿環帶細胞，二次彈回氣泡數較少，符合第一和三類型槓桿，以費力省時方式進行孢子彈射。室內外生長箱測量孢子彈出時平均角度33.4度，推測加上風力可將孢子彈得更高遠，已測得附生高度達5公尺。孢子彈出後，僅附生植物莖0.1-0.2公分並容易掉落，顯微觀察對附生植物影響小。這些適應環境和利他的方法和智慧，值得效法和學習。

這個學期我們在開心農場種菜的過程中，發現了許多瓢蟲正在吃蚜蟲。我們覺得很好奇，在老師的引導下，就進行了超級COOL蟲的研究。而為了研究瓢蟲，我們設計了氣味喜好觀察箱、色光趨性觀察盒、爬高實驗組。研究結果發現： 一、開心農場的瓢蟲共計有七種，以六條瓢蟲佔68.04%最多。 二、黃瓢蟲、六條瓢蟲對農作物有幫助，減少噴灑辣、蒜味，可作生物防治白粉菌、蚜蟲用。 三、六條瓢蟲及黃瓢蟲具有趨光性；而不同種類瓢蟲對於色光趨向性不同。。 四、瓢蟲對於光的趨向性遠大於爬高的趨向性。 五、瓢蟲對於平衡具有學習能力。 六、瓢蟲對辣氣味的學習有兩種模式：模式一、爬到頂端再往下爬到底；模式二、爬到中途時往下爬。經過5-15分鐘，出現同樣的兩種模式。

本研究主要以探討蟋蟀打鬥行為和勝負經驗之關聯為主。我們選用的物種為黃斑黑蟋蟀(Gryllus bimaculatus)，是一般民間鬥蟋蟀活動的主角。 我們挑選大量的雄性蟋蟀進行打鬥試驗，記錄了有不同經驗蟋蟀的行為模式，同時安排了不同的勝負經驗及體長關係的打鬥組合並記錄其結果。結果有勝利經驗的蟋蟀受刺激時將會較快發起打鬥行為，而經驗對打鬥的結果也能有一定程度的影響：若體長差距未達0.4公分，則蟋蟀面對體型比較大的對手時，具有勝利經驗可以使獲勝機率提高。本研究尤其針對鬥敗的蟋蟀歸納出所謂行為模式上的敗者效應，結果顯示體型較小蟋蟀，敗者效應越明顯，此外，當蟋蟀敗給比自身體型為小的對手時，會顯著延長敗者效應持續時間。

土質與水質會影響不同地區稻米的品質。那麼，濁水米跟濁水溪有何關聯呢？ 調查三種水稻樣區，分別有八卦山黃土或濁水溪黑土，以及用濁水溪濁水或地下水灌溉。並且比較不同季節的二期與一期稻作，以對應水圳濁度的變化。 結果顯示有黑土或濁水的樣區在植株高度、莖部周長、分蘗數量以及單束水稻稻穀數量等數據比黃土或地下水還要好。濁水灌溉的樣區甚至在水圳混濁期的二期稻作的稻穀數量比清澈期的一期稻作還要多。植株距離出水口越近，各項數據也有較好的趨勢。可見適時補充營養的濁水又比黑土來得重要。 觀察水圳的全年濁度變化，農民取水時機成為能否取得養分的關鍵。因此，黑土濁水加上配合自然循環的田間管理，可以做為認證濁水米的必要條件。