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生物科

「黏黏」有餘-非洲大蝸牛生活史與其黏液對植物產生嫌惡物質之研究

非洲大蝸牛屬外來種蝸牛,是台灣農地常見的入侵外來種。本研究企圖透過飼養非洲大蝸牛了解牠的生活史,了解如何塗抹大蝸牛黏液使植物避免被攝食的效果最好,以做為防治大蝸牛的參考。結果發現,將大蝸牛黏液塗抹在植物上,確實會讓植物避免被攝食。且誘發出的大蝸牛黏液與直接塗抹的黏液有一樣的效果。將黏液塗抹在萵苣與小白菜也都能產生避免被攝食的效果。在不同塗抹位置與方式上,大蝸牛黏液塗抹在葉片傷口處可避免讓大蝸牛被攝食的效果最好。而大蝸牛黏液塗抹在葉片表面也可避免被紋白蝶幼蟲攝食。從實驗結果水溶實驗推測出,這種讓動物產生嫌惡感的物質,不是水溶性的,應是脂氧合酶所產生的脂溶性物質。

森「螺」萬「像」─探討斑蜷習性與其生存環境的關係

斑蜷(Melanoides maculata)為2005年台灣發表的記錄種,在外形上與網蜷(M. tuberculata)非常相似,斑蜷口蓋旁有條黑色弧線,是辨別此兩種螺類最明顯的特徵。斑蜷除了會攝食微藻外,亦須攝食一些其他的有機碎屑,才能維持正常的活動力,因此主要生存在底質為泥沙的天然環境中。斑蜷腹足吸附力不強,體長1.8~2.2cm的斑蜷,最大吸附力約為0.52 gw。斑蜷的外殼並非揹著,而是貼在水域底部,故只有在移動時,腹足才需使力;呈流線形的外型可讓斑蜷在底部移動時,降低水的阻力。斑蜷爬行角度不可超過150°、水流強度不可超過20 cm/s,因此水利工程除須考慮底質組成,亦需考量牆面設計及流速。

「蚓」出生機

本研究以不同微生物發酵方式(EM 菌(Effective Microerganisms)、枯草桿菌(Bacillus subtilis)、蔡十八菌、木黴菌(Trichoderma))養殖蚯蚓,並固定牛糞、紙污泥與太空包與其 他輔料(米糠、蔗渣、果皮、腐葉)成分(原料來自雲林縣工、農業廢棄物),並用本土種的 掘穴環爪蚓(Perionyx excavates)分解,以室內分層式堆肥採收蚓糞,再用機械篩選出高純 度蚓糞;以雲林縣農作物:小白菜(西螺鎮)、香瓜(二崙鄉)、番茄(口湖鄉)為實驗作物,探 討蚓糞當有機肥,作物生長與甜度變化;並將蚓糞與剩料(純度較低)運用於雞場除臭功 能,經實驗結果顯示,蚓糞用於農作物與除臭皆有顯著的效果呈現。

愛不釋偶-蝴蝶雙飛的避敵行為

本研究利用模型與風洞方式,比較蝴蝶雙飛時與單飛時,所受到的升力與阻力。觀察蝴蝶飛行路線,並計算蝴蝶飛行時間與姿勢,瞭解蝴蝶如何適應環境的改變。 觀察蝴蝶的滑翔運動中,發現高展弦比,阻力小,滯空時間長。調整模型的攻角及兩翼夾角,發現大型蝴蝶,當攻角大時,升力大。實際觀察發現,蝴蝶多以此角度起飛。若蝴蝶雙飛時,下方蝴蝶緊閉翅膀,確實升力較大。 當蝴蝶交尾時,受到干擾,會垂直飛離,下方蝴蝶則六足縮起,翅膀緊閉,垂於正下方,降低阻力,可迅速躲避天敵。我們認為這種姿勢,使重心位置不偏移。選擇垂直飛行,呈一直線,避免下方蝴蝶的重量產生力矩影響飛行,是非常聰明的做法。希望我們的研究,對未來的飛行器能有所貢獻。

高砂鋸鍬形蟲幼蟲環境適應、攝食行為及影響其成長因素的研究

鍬形蟲幼蟲期的成長是影響成蟲體型大小的關鍵,本研究探討幼蟲適應行為、攝食模式以及影響其生長的各種變因。研究者設計結合蛇管攝影的飼育箱觀察幼蟲土壤下的行為,並探究食材、空間大小、溫溼度等變因對幼蟲生長的影響。 研究發現,幼蟲剛換新環境時會往土壤下鑽,並在2-3天以內,滯留於土下12公分深的位置不再下鑽。幼蟲的光反應為負趨光性,遇到光及干擾,會用口器及前腳夾取混雜排遺的土壤,擋住光源並將自己包在封閉環境中。 幼蟲口器結構分為觸鬚、上顎、下顎,上唇、下唇。攝食模式依時間先後分成「偵測」、「剪食」、「夾取」及「送入」四階段。幼蟲最佳飼育環境為:溫度介於20±2℃間、濕度介於濕度計3-6格的中濕度土壤。

有誰『感』進來!?〜探討不同植物對周邊植物生長狀況的影響之研究

此研究想了解不同植物對周邊植物生長狀況是否有影響,針對水稻(水田)及玉米(旱田)作為此次研究主題,觀察是否會對周遭植物產生化感作用的影響。由實驗結果得知水稻抑制其他植物生長的能力很強,但水稻無法抑制部分物種,可能是這些物種有適應性,或是水稻可以促進其生長。玉米可以抑制植物的生長高度,但對覆蓋面積影響不如水稻明顯。根據化感作用所造成的影響,水稻應可作為天然的除草劑使用。未來可以繼續針對不同的植物做研究,進而找出更好的天然除草劑,以取代化學成分的除草劑,如此不但省錢更能保護環境,達到對大自然的永續經營。

以問卷調查法進行人類常見性狀遺傳研究

本研究以問卷調查法的方式收集受試者及其家庭成員的性狀表徵,包含眼皮皺摺形式、拇指向指背彎曲與否、酒窩有無、梨渦有無、可否捲舌。並參照課文的說明,假設上述性狀為單基因遺傳,以孟德爾遺傳法則進行顯隱性判別,並以統計分析方式探討各性狀表徵彼此間關聯以及各性狀表徵與性別間關聯。研究結果發現:雙眼皮、捲舌、拇指向指背彎折、無酒窩梨渦上述表徵有較多家庭判別為顯性,與前人研究結果不盡相同;另外,本研究發現拇指向指背彎曲與否之性狀可能為多基因遺傳。探討各項表徵與性別之關聯,發現梨渦、拇指此兩項性狀表徵與性別相關;各項表徵中,梨渦與同側眼皮的表徵彼此有關聯。

植物的掙扎

本實驗在於觀察植物受到的不同的汙染源種類,蔬菜是否有著不同的生長情形,經過第一次試驗發現化學的水質影響空心菜的生長比正常水質影響大。另外植物適應環境的能力驚人,受到化學實驗水影響的植物生長的意志力比較強,實驗顯示澆灌實驗水空心菜植物適應的能力比澆灌正常水的植物能力強。但是若是土壤已遭受汙染對植物發芽與後續生長一定會造成不良影響,尤其是以洗碗精汙染的土壤。延伸實驗中發現經過中和處理的鹽酸水、和以天然清潔劑黃豆粉處理的植物生長情形與一般水灌溉的對照組生長情形差不多,但是明顯比未處理鹽酸水灌溉的植物生長好很多,證實家用廢水若經過處理再排出可減少環境與植物的傷害,而使用天然清潔劑也可以減少環境汙染。

竹節蟲夜未眠—棉桿竹節蟲斑紋辨識與夜間活動行為探究

本研究除了進行棉桿竹節蟲的生活史與各項行為探究外,為了比較不同個體間身體斑點與紋路的差異,以及了解牠在日夜間活動行為的不同,利用近距離攝影及紅外線錄影設備,紀錄其身體特徵與不同光照環境下的活動情形,以尋找標記棉桿竹節蟲的新方法,並了解其夜行性行為是否受到光線改變的影響。 經各階段觀察與實驗結果分析比較後,我們有以下發現: 一、可利用中胸背板黑色斑點數量及排列圖形,可辨識棉桿竹節蟲個體;而頭胸節深褐色斑紋,除了可區分若蟲與成蟲外,不同個體的斑紋圖案也不同。 二、不同的光照環境,會影響棉桿竹節蟲活動行為的時段分布與時間長短,在全光照環境下,各項活動時間大幅減少,並於日間時段出現較多的爬行與覓食行為。

力爭上游-虹吸式管狀魚道規劃及試驗研究

目前臺灣未有成功使用虹吸式管狀魚道。本研究為了設計出可虹吸現象和適合台灣魚類的魚道,同時改良傳統水泥魚道建設和維護困難、難以適用多樣魚類、枯水期功能中斷等問題,進行一系列相關試驗。我們採用塑膠管及大小頭減速器,嘗試組裝虹吸式管狀魚道,用水球測量流速,過程中多次因氣泡而導致水流中斷,後來使用氣球、防水膠布解決了氣密問題,做出可成功形成虹吸現象的管狀魚道。後續於人工水域測試魚類使用情形,雖魚未上溯成功,但流速符合魚種需求。野地實測發現,魚雖未使用魚道,但魚道仍可正常運作,推測魚未使用,可能因當地成體魚數量不多、不合魚上溯的季節等因素。目前仍有一些問題尚未克服,但本實驗為台灣魚道發展建立新的里程碑。