生物科

中華粗仰椿(Enithares sinica (Stål, 1854))屬於漸進變態的水棲昆蟲，從卵到成蟲約2個月，需蛻皮5次。雄蟲的後足腿節基部各有一突刺，雌蟲則無此構造，雄、雌體長相當。屬於肉食性，偏好在水中上層活動，在50隻孑孓裡，華椿成蟲一天平均吃食孑孓46隻，且雌蟲食量大於雄蟲，建議可當生物防治孑孓的物種。可藉由視覺(光影變化)、振動(腹部尾端有4根明顯的感覺毛)來偵測獵物存在的位置，但嗅覺相對不明顯。滑動一次後足前進的距離約為體長的21.68倍。攻擊獵物模式為:偵測→趨向→鎖定→攻擊，華椿處理一隻孑孓的時間約8分30秒。華椿偵測到獵物的距離為7.79cm; 有效把握攻擊距離為3.10cm。攻擊獵物的時間約0.084秒，在同樣有蛹及孑孓的環境下，捕食蚊子蛹的機率比起孑孓還要高。

諸羅樹蛙（Zhangixalus arvalis）屬於樹蛙科（Rhacophoridae）為台灣特有種青蛙。研究者調查發現，在嘉義市頂庄里及新店里共有九處諸羅樹蛙的棲息地。在2020年3月至2021年4月間，於新店里農場進行的研究顯示：諸羅樹蛙共有五種叫聲，為整夜鳴叫的青蛙，在當日晚上7時至8時之間出現高峰，而過了翌日凌晨1時，鳴叫時間長度有再次上升的趨勢，凌晨3時之後才下降。相對濕度、水池水位高度、是否下雨以及氣溫都是影響諸羅樹蛙各種鳴叫聲次數的環境因子，其中水池水位高度越低，各種鳴叫聲出現的次數越高。未來從事諸羅樹蛙棲地調查時，建議使用晚上7時到9時的鳴叫高峰期進行棲地調查；在進行棲地改善時，水池水位高度為0～10公分最為合適。

本研究主要以紫葉酢漿草為研究對象，探究其處在日照、酸鹼度和水分等不同逆境時的形態與生理反應，同時以黃花酢漿草作為對照。 研究結果顯示，除了形態上的差異之外，當日照縮短，紫葉和黃花酢漿草的葉內色素含量會先增後減，但紫葉酢漿草的色素分解速度較慢。同時，葡萄糖與花青素含量的變化趨勢呈正相關，與防止光抑制作用產生有關。 在不同酸鹼度影響下，紫葉酢漿草較不耐酸性，此時的花青素含量最低，但葡萄糖最高。而乾旱一個月後，部份葉片會變色或萎蔫，葉內的各類色素含量皆變低，但葡萄糖含量會增加。此時花青素與葡萄糖含量呈負相關。因此，除葉綠素a含量外，利用花青素與葡萄糖的比例關係，未來應可發展成植物是否處於逆境的有效指標。

從生活中的觀察和課程中的學習，引發我們對於「蚯蚓」這位地下工程師的好奇心；源自對於家鄉生態環境的愛護，我們選擇使用生活中的天然廢渣作為蚯蚓生長的食物，使用茶葉渣、黃豆渣、咖啡渣、落葉渣等生活中的有機廢渣養殖蚯蚓後觀察蚯蚓生長的情形。生活的經驗和文獻的資料指出，蚯蚓可以賦予土壤活力，而土壤是植物生長的關鍵。依據蚯蚓養殖與種植蔬菜實驗資料分析可知，使用落葉渣和茶葉渣養殖蚯蚓，蚯蚓生長情形最好；使用茶葉渣蚯蚓箱種植蔬菜的效果最佳。從研究結果顯示，蚯蚓的活動可以改變土壤的性質，並且對於蔬菜生長有幫助，但是使用廢渣養殖蚯蚓和種植蔬菜時，建議考量廢渣在土壤中發酵和腐化的時間以及可能帶來的影響因子。

太平溪下游的堤岸種類分為全水泥、水泥+石頭、水泥+石頭+磚塊、水泥格子磚（中間泥土地）、泥土（四周用水泥格子磚）、泥土（中間用水洗石子地做間隔，分成兩塊或三塊的地）和泥土斜坡（中間用泥土坡道來分成兩段），我們想要了解施工堤岸工程的不同對於其生態的影響。進行多次觀察後，發現各自的優點、功能（或功用）、以及對於生物通道的影響，本研究發現太平溪下游堤岸施工種類眾多，因此我們評估這些堤岸施工鋪面是否適合生物通道，並針對阻礙生物通道的堤岸鋪面，提出解決的方案。希望透過這項調查能喚醒大家能讓人類與生物共存，不要破壞自然的生態環境。

本實驗研究豌豆葉捲鬚的向觸性表現，其「纏繞」行為會受到「接觸」物體和「光源」的影響。我們觀察葉捲鬚會自發性在空中環繞，似乎在搜尋攀附物，當葉捲鬚的「前端」部位直接碰觸竿子在60分鐘內即「抓竿」，相較其他部位觸竿或者未直接碰觸竿子相比，快速纏繞生長。我們也發現莖條在側光源和竿子反向環境中會向光彎曲生長，導致捲鬚前端能「向觸纏繞」比例低，且纏繞圈數只有1-2圈。同樣在黑暗的環境中，纏繞的速度、圈數顯著降低。我們推測葉捲鬚的前端具「感應」能力，表現向觸纏繞，但光線給予「啟動」功能，當葉片被鋁箔包住無法感受光線，會導致纏繞比例顯著降低，我們期此實驗對攀附植物的向觸性學理提供基礎研究與未來在農業利用的參考！

蘋果螺(Biomphalaria glabrata)只吃藻不吃草的特性成為水族世界熱門觀賞螺，但牠繁殖力超強，於是我們針對蘋果螺的雌雄同體身體構造及其特殊繁殖行為進行觀察研究。我們觀察研究每一對蘋果螺繁殖期產卵約二十幾顆卵囊，每個卵囊約有二十顆卵，卵的孵化時間只要十天左右。透過水迷宮設計觀察蘋果螺的求偶行為，在相同的水迷宮下，兩隻會合的時間會變短，代表牠們具有學習的能力。雌雄同體的蘋果螺用主動求偶行為判別雄性蘋果螺，並發現積極求偶行為的蘋果螺會產下較多的卵。透過不同體型的交配組合，得知蘋果螺以雄性器官為優先發育。在產卵條件的研究中發現，水溫在高於25度或低於20度、全暗的環境及水中二氧化碳量濃度高的條件下，產卵率都會明顯降低。

為了瞭解銀腹蜘蛛屬蜘蛛結網角度為何常與地面成一角度且角度變異極大，我們以此屬的常見種類西里銀腹蛛為對象，針對野外族群測量結網角度、結網面積、蜘蛛體長、結網高度及結網方位，結果顯示結網角度可從9度到70度，以46 – 50度最常見，而且結網角度與結網面積、蜘蛛體長、結網高度及結網方位均無明顯相關性。 我們從結網角度與受風面及捕蟲率的關係來思考，結果發現，在結網角度與地面垂直時之捕蟲率比起水平時明顯來的高，但結網角度越大即越垂直於地面，受風面越大，故必須織出較強的絲，需花費較多能量；所以西里銀腹蛛可能需在花費較多能量編織強度較強的蜘蛛絲與捕蟲率上取得平衡，因此結網角度才會有如此大的差異。

本實驗旨在探討顏色與聲音對人類記憶力的影響，並藉此提高學習效率及學習表現。我們自編問卷調查國中生對於聲音聆聽習慣及看法，隨後以3種圖形和4種類型的音樂，針對 56位同學進行記憶力實驗。研究結果指出：(1)圖形記憶力中，無音樂中以彩色圖形的記憶效果最佳，有音樂下則以黑白圖形最佳；位置變因的結果顯示：右側>中間>左側；色差小優於色差大者。(2)數串記憶力中，聆聽搖滾樂能降低數串誤報率；音樂速度快之答對總分高於慢速者。(3)聆聽抒情及古典樂的答對總分與學習成效呈正相關；(4)分析訪談受試者的記憶途徑最終皆會轉換成聲碼，學習成效高者首先注意顏色變因，而成效低者的閱讀途徑為圓圈。以上結果顯示圖形與聲音會對學業表現產生影響。

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。