生物科

我們以真苔、扭口苔、鳳尾苔、鱗葉苔為觀察研究樣本，希望能培養出良好的苔(球)盆栽，並了解苔(球)盆栽對室內空氣淨化的效果。依據研究觀察四種苔植株結果，發現如下：（一）鱗葉苔耐旱性最佳，鳳尾苔次之，扭口苔、真苔最差。（二）耐酸性實驗中，pH<5時，生長情形都不佳，推論酸雨不利其生長，在戶外種植，可監測空氣品質。(三)每日光照4hr，苔植株生長狀態是最好的。(四)以多肉土種植成長良好，但與咖啡渣混合後，咖啡色素顏色影響植物外觀和生長，因此咖啡渣並不適合做為它們的培養基質。(五)苔(球)盆栽對PM2.5的移除能力最佳，對甲醛和揮發性有機物(TVOC)也有明顯的移除效果。(六利用廢棄絲襪、不織布製作苔球盆栽，苔植株可正常生長。

我對於植物進行光合作用經電子傳遞鏈釋放出能量感到好奇，日常生活中電子產品需用到乾電池提供電力，因此嘗試仿照植物產生能量的方式，製作降低環境污染的綠能電池。上一屆科展我利用FTO導電膜玻璃，結合蝶豆花中花青素作為光敏化染料及TiO2膠體和蠶絲蛋白，成功製作出具有發電性的綠能電池。這次實驗我繼續探討相關變因，進一步瞭解花青素和蠶絲蛋白在綠能電池產生電能中扮演的角色。根據結果發現花青素相較於葉綠素吸光能力較強，pH變化會影響植物色素傳遞電子效能；蠶絲成分中的絲膠蛋白相較於絲素蛋白，具有更高吸收紫外線和促進TiO2膠體導電的能力。這次研究得知綠電池使用花青素和絲膠蛋白能提高吸收光的能力，增強電能產生。

本研究探究日本藍泥蜂 (Chalybion japonicum punctatum)雌蜂築巢行為，從2023年7月至2024年6月，觀察與記錄人工巢18巢，自然巢78巢，共96巢。研究發現：巢位選擇部分，雌蜂築巢無樓層、方位及棲地材質偏好，人工巢位第1、2圈平均築巢率53.3%，具聚集性；借坑性築巢特性部分，巢洞1cm以下最多，巢室1間最多，巢室尺寸2.77cm最多，封口與洞口距離多為0cm；雌蜂獵捕蜘蛛育幼，獵物2科4種，每巢約 14-20隻；羽化後殘骸1節以下佔62.01%，幼蟲攝食方式為啃食；完成雌蜂築巢行為譜，雌蜂有競爭、築假巢等護幼行為；白門平均有0.864669mg/g氨氮值，尿酸濃度為比壁虎排遺低、氨濃度與壁虎排遺相當，約400~600uml/L;pH值平均6.11，弱酸性；水份平均281秒滲入白門，具透氣性；較其他蜂巢門滲入時間長，較具防水性。

以色列演化理論學家哈德尼，對月見草作植物聲音感知實驗，發現只要一感知到蜜蜂翅膀振動發出的嗡嗡聲，月見草就會在 3 分鐘內將花蜜中的糖分濃度增加到 20%。本研究想探知花內蜜腺提升花蜜甜度所需之醣類養分，在植物主動運輸的鈉鉀幫浦及質子幫浦在運送醣類養分下，記錄流經韌皮部時，在等效電路所產生的電位變化，由莖取出訊號觀察有無蜜蜂聲出現時之差異性。本研究用五星花及仙丹花兩種蜜源植物，從花萼下方取相距3cm的兩點直流電壓，觀察無蜜蜂聲及有蜜蜂聲3分鐘測試電壓變化，確實電壓約有2mV~12mV變化，且證實花的甜度會增加12％~20％，對花做單一頻率測試，找到與蜜蜂相近的反應頻譜，期待對提升蜂蜜品質有幫助。

本研究對象為石蠶蛾的幼蟲，為了確認此種幼蟲的學名，我們將幼蟲飼養至成蟲，利用幼蟲頭部六個白點及成蟲毛狀翅與斑點特徵，此物種應為寶島紋石蛾(Hydropsyche formosana)。石蠶蛾幼蟲不僅會利用石頭建造巢室，還會利用枯葉、樹枝和藻類，如有藻類則優先使用，如有枯葉則會蓋在巢室頂端。幼蟲在建造巢室時，利用步足搬動和轉動建材，亦會使用尾肢基部和似肛門乳頭的構造推動較重的建材。幼蟲可產生絲線黏結建材，平均一條絲線黏性為0.8gw，但幼蟲結繭時產生的絲線黏性更大，是造巢絲線的29.85倍。造巢絲線黏性會受到水溫和酸鹼度影響，水溫高於27℃、pH小於6和pH大於8，絲線黏性皆會喪失，因此水質對石蠶蛾幼蟲存活影響非常大。

近緣皺蟹Leptodius affinis是一種小型的潮間帶螃蟹，主要棲息在有沙且上面有石塊的區域，以蛻殼成長，夏季蛻殼較頻繁，繁殖季在4-9月，具有固定的挖沙模式，會先在沙上爬行，碰到石頭，便背靠石頭，利用步足來回挖掘，並利用螯推開沙子，使自己沿著石頭下緣進到沙內。但牠們並非隨時都能進行挖沙，當沙子沒有淹水時，頂多僅能半個身體進去，也就說退潮時在沙內的近緣皺蟹應該都是有淹水時就已經進去，等潮水再漲上來時，才可能爬出來活動。那為什麼要挖沙且又讓自己被石頭壓著呢？我們發現有幾個重要原因：1.受海浪影響小；2.環境溫度穩定；3.可躲避天敵及彼此間相殘；4.可遮光；5.退潮時，沙內不但保有較多水分，且正好可以緩衝石頭的重量。

本研究旨在探討電訊對於秀珍菇(Pleurotusostreatus)、珊瑚菇(Pleurotuscitrinopileatus)、玫瑰菇(Pleurotusdjamor)之間的影響和遭遇逆境時產生電訊號的現象。研究發現：(1)提升菇蕾及子實體的個數－黑暗、電訊；提升子實體蕈柄/蕈傘大小－黑暗/半光暗；加速菇蕾發育成子實體－預冷、電訊。(2)電訊刺激能加速蕈菇完成生活史，且對於部分蕈菇而言，促菇蕾發育成子實體最佳電壓為1.5 V。(3)電弧主要效應在菌絲與子實體的轉換。(4)菌絲會因突如其來之巨響而改變波形，澆灌酸、鹼、鹽液後電壓大多上升，頻繁出現之固定數值為1221、1526.25及915.75 µV，推測為菌絲受逆境時發出之有意義訊號。(5)1.5V有利於減緩逆境對於子實體蕈柄的損害。(6)外加鈣源有利於秀珍菇菌絲生長。(7)新鮮珊瑚菇能有效吸附銅離子。

本研究主要探討鄒族傳統醫療知識葛藤( Pueraria lobata (Willd.) Ohwi)(鄒語:vici)促進人體血液凝結及最佳使用醫療科學知識，延伸探討「葛藤」促進血液凝結的植物生理機制。我們在鄒族耆老指導並且自製研究設備進行實驗，結果統整以下五點:(1)最佳促使凝血品種為:葛藤>山葛>三裂葉葛藤，(2)應採取部位:嫩葉>老葉>葛莖>葛根，(3)藉由T.D.S離子濃度檢測及EDTA滴定法檢測出葛藤嫩葉中有大量的鈣離子，(4)嫩葉濃度越高，血液凝結速度越高，高於30%就有明顯的凝血效果，嫩葉有高離子流失率、黏稠度，進而提升凝結速度，(5)口水實驗組比對照組加速血液凝結(345秒/滴>667秒/滴)，推測應該為表面張力及黏稠度。綜合以上研究成果，鄒族葛藤凝血可被西方科學印證，是值得被傳承的文化知識。

本研究針對校園榕樹植物葉片中的石囊細胞、鐘乳體，探討其結構特徵、物種差異、發育過程、環境影響與中和酸雨的潛力，並使用ImageJ進行測量、量化分析。首先，顯微觀察不同榕屬植物的鐘乳體結構差異、不同年齡葉子的鐘乳體發育過程。接著探討不同環境因子對鐘乳體形成的影響。最後，測試不同榕樹葉片對酸雨的中和效果，探究榕樹枯葉促進小白菜種子發芽與生長的效果。結果發現，鐘乳體要到半成熟葉才發育，到老葉就發育完整；不同的土壤酸鹼值、光照強度與光合作用，會影響鐘乳體的形成；利用鹽酸溶解和鈣濃度測試，驗證其成分為碳酸鈣。本研究提供鐘乳體形態、品種差異、發育過程與生理功能的深入理解，並探討其在環境保護上的潛在應用。

澎湖常見的冰花，吃起來帶點鹹鹹的滋味，其鹹味來源？以及長輩的種植經驗「在風大處冰花會長得比較好。」這些疑問，以及文獻中提及冰花能改善土壤鹽化的說法，讓我們針對澎湖鹹水煙的風和鹽度與EC值進行一連串的研究設計 我們得到以下結論： 一、澎湖鹹水煙確實會造成鄰海土壤鹽化，但鹽分多數僅停留在土層表面，且土壤皆呈偏鹼性，應含有可溶性鹽類，建議可透過澆灌改善土質。 二、土壤EC值>3會降低發芽率，初芽週次與最後的發芽率呈現正相關；而鹹水煙確能增加葉片增長速度。 三、冰花的鹽度來源：囊狀組織與葉片內皆含有鹽分。 四、冰花確能改善土壤鹽化，但可透過澆灌至EC值達3以下，輔以部份空氣流動以達更佳效益。