全國中小學科展

生物科

當孑孓遇到手香-最低致死濃度推定與應用

我們透過文獻探討,了解到手香的種類、成份、功效以及孑孓的構造與特性,研磨到手香葉片,進行對孑孓的生理效應、汁液的化學活性以及校園實地應用。研究發現:不同濃度到手香溶液會影響孑孓的活動能力、心跳速度及趨性行為。溶液濃度越高,孑孓的活動能力越弱,甚至會迅速死亡;孑孓的心跳速度會隨濃度的提高而加快;孑孓會向濃度較高的地方移動。在致死濃度方面,到手香溶液24小時的半致死濃度約為0.363倍;48小時的半致死濃度約為0.137倍,濃度越高孑孓死亡時間越短。透過在校園實地的應用,歸納出到手香具有容易栽植/大量取得的特性,利用濃度0.4倍以上的到手香溶液對校園周圍進行噴灑,既能杜絕病媒蚊幼蟲孳生來源又能達到綠化、美化環境的效果。

「孑」殺-探討常見水中動物對孑孓的生物防治評估

會取食孑孓的水生動物:斑節水螳螂、太平洋麗龍蝨、點刻三線大龍蝨、豉甲蟲、小仰泳椿、中華粗仰椿、負子蟲、巴蛭屬水蛭、澤蛭屬水蛭、蜻蜓水蠆、豆娘水蠆、蓋斑鬥魚、野生孔雀魚、大肚魚共14種,不會取食的:水黽、姬牙蟲、小划椿。每日取食孑孓(與500隻孑孓共域)的量,魚類以蓋斑鬥魚最多(全吃完),其它類以豉甲蟲最多(取食285.67隻)、負子蟲(取食214.67隻)、斑節水螳螂 (取食157.33隻)居後。本實驗經過不同水質條件測試(pH值、鹽度、溫度),可以應用於戶外景觀池、生態池或農業蓄水池,除了食蚊魚,水生昆蟲也是一種防治孑孓的方法,本研究確認哪些水生動物能取食孑孓,也能讓大眾知道只要在水田發現這14種孑孓的天敵,就能執行「孑」殺任務。

以靜「製」「洞」--探討梅氏長海膽Echinometra mathaei之生態及其與石洞的關係

梅氏長海膽屬於棘皮動物,身上布滿短且較粗棘刺,居住在潮間帶偏低潮帶的石洞內,整年都能見到,數量穩定。 牠們屬於被動防禦生物,被碰觸到時會將棘刺往碰觸地方集中,側面棘刺會頂住石洞洞壁,使自己牢牢固定在洞內,難以被撼動。 透過3D石洞模型實驗,在可選擇情況下,牠們會待在大小適中石洞,且深度必須可以掩藏自己,如果石洞有內凹或有遮蔽,都可以讓海膽待得更久,而狹長型石洞則是牠們最喜愛的石洞。 透過野外長期調查,梅氏長海膽確實會慢慢經營石洞,若不得已換了洞,還可以利用棘刺長短來符合石洞大小,牠們也可以長達數個月甚至數年不出洞,只要時間夠久,最終都會將石洞經營成狹長形,而這也就是潮間帶主要的海膽石洞型態。

「粉」墨登場-柯氏素菌瓢蟲和胡瓜白粉病之探究

本研究以柯氏素菌瓢蟲(Illeis koebelei)針對白粉病來進行生物防治研究,柯氏素菌瓢蟲屬於完全變態昆蟲,幼蟲4齡,各齡期約2至3天,卵期約6.5天,蛹期約6天,從產卵至羽化成蟲約需23.7天,建議以前胸寬來推估幼蟲齡期為佳。 終齡幼蟲取食白粉病菌的平均速率為0.84mm2/分,成蟲則為1.15mm2/分,是終齡幼蟲的1.37倍。放置5隻成蟲進行生物防治,100%感染的胡瓜子葉約需0.3個工作天;60%感染的胡瓜本葉約需4個工作天;南瓜葉則需8.1工作天。以60%感染的葉片進行生物防治估算成蟲所需數量,胡瓜子葉僅需一隻即可於1工作天內完成,胡瓜本葉若一個工作天內要吃完,則需約21隻,但瓢蟲密度可能偏高,建議放置4隻可於5個工作天內吃完或7隻可於3個工作天內吃完。

氣球般的鯊魚~沙勞越頭鯊繁殖解密

本研究主要著重於台灣西南海域的沙勞越頭鯊(Cephaloscyllium sarawakensis),又稱為沙勞越絨毛鯊)。透過在高雄梓官區的蚵仔寮下雜魚場將近二年的觀察和採集,記錄沙勞越頭鯊的數量、大小、性別等重要資料,再透過數據分析,推算出牠的繁殖週期。近期學界發現沙勞越頭鯊特殊的生殖方式-持續單一卵生(sustained single oviparity),我根據這個理論分析採集紀錄的數據推測沙勞越頭鯊的產地及繁殖季節,而且我在將近兩年的調查記錄沙勞越頭鯊發現了牠們有不少特點。文中可以完整地把我這近兩年來調查記錄的所有發現一一陳述。

「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。

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。

「風」知「稻」-探討風速對稻子生長之影響

我們所居住的地區是在靠海的農業地帶,時常都有很大的「風」伴隨著我們的生活。夏天的可能有颱風,冬天則是東北季風的影響。所以我們設計了「風是否會影響稻米生長」的實驗,並研究風速強弱、受風持續時間對稻子的影響。我們由稻穀開始培育,並將稻子受風實驗分別設計為:風速「強4.4(m/s)、中3.3(m/s)、弱2.5(m/s)」、受風持續時間「吹連續風3、6、9小時」及「間斷受風6小時」,持續觀察、紀錄和比較。並由實驗結果發現,受風「時間越長」、「風速越強」對稻子生長影響越明顯,弱風、無風、戶外的風影響較小,生長較佳。我們未來希望能找出最適合稻子的風速大小,並利用防風林達到適當風速,提高稻米產量、減少農民損失。

越洋的喜訊—青斑蝶標放之分析研究

2015年,澎湖西嶼西堡壘再捕獲日本標放的青斑蝶(Parantica sita niponica)共23筆,占該年台灣再捕獲數的85%,與2013年再捕獲7筆,總數占台灣歷年再捕獲記錄的6成,可見澎湖西嶼西堡壘絕對是研究東亞島弧青斑蝶移動的重要據點之一;同時由再捕獲記錄得知澎湖青斑蝶廣泛來自日本各地區;青斑蝶飛行能力超過2500km;每日移動距離可超過350km;野外壽命可超過百日;台日間越洋移動與季節的高空氣流有極大的關係。研究以標識再捕法(MRR)進行青斑蝶標放,目前尚未有再捕獲資料;由資料得知越洋青斑蝶雌蝶比率超過2成,雌蝶前翅長度平均58.1 mm,顯示越洋行為對青斑蝶性別具有篩選效果。

「泥」中之王,一躍知「鰍」探討泥鰍與環境感應的行為模式

本研究包含泥鰍對底棲環境、溶氧量、路徑選擇、空間學習記憶、水溫、光線明暗和電流等的行為反應。這次研究裡我們發現到: 1.乾淨的水域和平滑的底棲層是泥鰍喜歡的環境,打破我們對牠們喜歡生活在淤泥的觀感。 2.自來水溶氧量較高,泥鰍大多停留在底棲,煮沸後的冷開水溶氧量極低,泥鰍腸呼吸次數較高。 3.水溫20℃~25℃是泥鰍適合生存的溫度,一旦環境的溫度變化了,牠們的體色會隨著改變,水溫8℃以下和35℃以上不利於牠們生存。 4.泥鰍對空間具有記憶,能回憶曾經居住過的環境,且有令人覺得驚訝及意外的翻越動作。 5.泥鰍對明暗學習記憶能力,能產生制約行為。 6.泥鰍對電流的感應很敏銳,電壓6.5V就能感應到,會做出鑽掘泥砂的激烈反應。