生物科

研究首度發現果莢兩種捲法，是因果皮的三種細胞薄壁細胞、厚壁細胞及纖維的排列及厚度不同導致，其中厚壁細胞收縮最大。成熟時 內果皮收縮較外果皮多， 常瞬間爆開，之後形成 內捲式 螺旋 測得種子最遠達 9 公尺，平均速度 6.5 m/s ，彈出力最大 0.55 N ；老化後，形成外翻型。 纖維斜向造成螺旋，越平行越規律 ，在螺旋中發現內捲外翻的單節螺旋長與纖維夾角和果莢旋轉圓周有不同 的數學 關係。果莢 傳導不佳，但可吸 放 水蒸氣及輻射熱，改變含水 量 ，促使 開裂 及捲度的改變。 分析 22 個果莢 的 型態，加上以高溫尼龍線材及 乳膠模擬 纖維與厚壁細胞，發現 果皮 收縮 程度 大 、 寬度越小及 纖維角度 越大會使捲度提升， 另分析五種果莢 也得證。各果莢已演化出特有開裂與捲曲幫助傳播。

本研究在探討黃色腹色對金線魚生存、繁殖以及不同海洋環境下觀察者眼中不同腹色的影響。 我們針對金線魚金黃色部位進行顯微鏡、螢光光譜觀察，發現金線魚金黃色部位是表皮分泌出的螢光物質，非色素細胞。在照射藍光後會產生螢光，與黃色腹部的魚類不同，此為本研究貢獻。 我們用不同色光測量不同腹色的亮度，並計算出「魚腹亮度/背景亮度=亮度比值」來判斷消滅色的效果，再與棲息深度進行比較，符合比率達76%，我們認為「魚腹顏色與棲息深度有關係」，此模擬方法為本研究特色。 市場上金線魚金黃腹色是季節性的，以不同光源及入射角實驗後發現，太陽仰角影響金線魚的腹色亮度，90度時亮度比值最亮，我們認為金線魚金黃腹色與繁殖期有關。

前人研究證實電擊與同性競爭會造成螯蝦焦慮，不過這些研究沒有考量蛻殼週期的干擾，異性互動的研究也少見，因此本研究將探討蛻殼與異性互動對螯蝦互動行為與類焦慮行為的影響。我們以互動缸來觀察公、母螯蝦的互動行為，透過十字迷宮進行類焦慮行為評估，再以X光拍攝胃石判讀蛻殼週期。結果顯示，蛻殼期與間期的公、母螯蝦有不同的互動行為，蛻殼蝦和異性互動總量低，且有互動之蛻殼蝦所誘發的類焦慮行為較為明顯，顯示蛻殼與與互動都會造成螯蝦焦慮。螯蝦體型會影響拒絕行為，大螯蝦以推離為主，小蝦則迴避比例較高，類焦慮行為則沒有顯著差異。此外，大公蝦與小母蝦互動較容易交配，但體型差異、是否交配與類焦慮行為的關聯尚待進一步釐清。

四月底，一隻隻如黑煙般飛來飛去的小蟲，忙碌的在杜鵑花叢上交配產卵，牠們是我們校園裏最常見的葉蜂──杜鵑三節葉蜂。當牠們大量出現時，正是四年級進行昆蟲單元的時候。我們看到許多同學飼養失敗，引發對杜鵑三節葉蜂的興趣，從研究中克服了幼蟲結繭失敗的問題，找出杜鵑三節葉蜂的飼養方法。我們經由實際飼養，不但了解了牠們的生活史、觀察到許多有趣的習性、找出牠們雌雄成蟲間的辨識方法，並比較牠們在有性生殖與孤雌生殖之間的差異。 透過持續的校園葉蜂數量調查，我們發現葉蜂偏好冷涼的環境，每年6月至隔年3月，杜鵑三節葉蜂並沒有消失，只是數量變少而已。

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。

利用『巡、倒、清、刷』來清除登革熱病媒蚊孳生源時，仍有一些操作細節要注意，本研究就是針對『刷』的部分，將積水容器內壁的白線斑蚊卵刷除倒掉，來減少病媒蚊的孳生。根據本研究的研究結果，在刷積水容器時，如果這些卵隨著積水直接流入水溝中，不論水質為何，這些卵不但仍會孵化，而且和原本積水容器中的斑蚊卵自然孵化率相較，並沒有太大差異。如果把這些卵倒在地上，經過一段時間乾燥，當一場雨把卵沖入水溝或水坑中，這些卵仍然有很高的孵化率；這些卵的孵化率，受到乾燥時間的長短、最否受陽光照射、陽光的強度，地面材質的吸熱升溫的影響，乾燥時間愈長，照射陽光愈強烈，地面材質受熱愈容易升高溫度，則白線斑蚊卵的孵化率愈低。

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。

本研究探討台北港突堤效應對挖仔尾自然保留區蟹類生態的影響，研究期間：2020年5月至2021年6月進行本保留區蟹類、貝類、土質、水質調查，利用穿越線研究結果比對2003~2017年相關報告。研究結果：突堤效應加速本保留區堆積作用，近20年來，外側沙地增加21.3公頃，造成潮間帶土質泥化、水深變淺、辛普森蟹類生物多樣性減少22.8%、蟹洞密度減少26.2%、蟹種減少20%、食用貝類單位密度減少90%、周邊海域嚴重淤積、重金屬汙染增加，使漁民生計遭受嚴重影響。近年來，每年淤積速率5公分，漲潮時潮間帶水深只剩100公分。再過20年，本保留區整個中央潟湖將被淤積泥沙完全覆蓋。整治措施只能減緩淤積，希望在本保留區消失前，喚起大眾與政府重視，有效減緩其淤積速率。

我們準備了砂質土、黏質土並加入不同比例的生物炭，想要了解在乾旱(0.5倍水)、正常給水和淹水(3倍水)的情況下，兩種不同的土壤對作物生長狀況有什麼影響。透過基礎實驗一~五，我們發現生物炭具有吸水、保水、排水等效果；而在主要實驗一~六結果中，我們發現除了正常給水情境下，在缺水及淹水情境下，加入生物炭也能發揮其效能，會影響作物成長高度，使得作物成長高度因有加入生物炭而成長效果較佳。本次實驗我們只選用風倒木生物炭來探討以及蘿蔓萵苣作為種植的樣本，未來也許可以嘗試種植不同的作物，及拉大生物炭比例的加入對不同農作物的生長有什麼影響，或取用不同金門農作廢棄物製作生物炭，探討對農作物或土壤改良的影響情形。

降海中陸蟹遭路殺是嚴重的保育議題，本研究探討降海中陸蟹對不同色光的光趨性，評估光趨地下廊道之可行性。研究於壽山進行白、紅、藍、紫、綠光之趨性實驗，分帳篷和水管兩種測試，綜合結果顯示毛足特氏蟹對藍光展現最高的光趨性，白光及紅光次之，最後是紫光及綠光，在綠光閃爍下呈現明顯的迴避性。接著於墾丁香蕉灣進行藍光誘導實驗，得出多數降海中毛足特氏蟹被光源吸引而由藍光處離開。本研究為國內外首次對降海中陸蟹進行光趨性實驗，得出以下結論：降海中毛足特氏蟹對藍光有顯著光趨性，此結果可望應用於陸蟹降海路線的涵道，利用光誘導降低陸蟹於地下廊道的迷航現象並提升其利用，以減少陸蟹媽媽和數以千計的卵遭路殺的機率。