生物科

水耕及土耕的種植中，發現臺灣的甜羅勒，在個別比較水耕的長時間模擬日光照射下，植物莖的高度、葉片的大小、葉子的數量，均會長得比較好。我們討論後，覺得可能有幾個原因，第一水耕的甜羅勒種子雖然受到不同色光的變因影響，但模擬陽光照射的時間非常長，能增加植物生長的時間，第二因水耕箱的位置在室內，受到風力、水源不足、蟲害的影響，相對會少於種於戶外的土耕甜羅勒。 種植觀察中，發現一些特別的地方。土耕和水耕的甜羅勒都有受到蟲害影響，土耕的是蚜蟲，沒有介殼蟲出現；水耕的是介殼蟲，沒有蚜蟲出現。甜羅勒斷根後，可以再長出來。當植物長到一定高度後，底部的莖也會分之長出葉子來。旋轉的盆栽，部分甜羅勒會彎曲生長。

以小米椒、朝天椒、印度魔椒製作的3種辣椒溶液、乙酸乙酯及蒸餾水，在固定的時間，放置在裝有植物的容器內，並用縮時攝影機來記錄植物進行睡眠運動的變化。分析影像後發現： 1. 植物進行睡眠運動的時間會因放置劑量的多寡、種類而有所差別，植物的作息也不再依日運週期來進行。 在正常情況下，植物醒來與睡著的時間跟日出日落僅差距30分鐘，但在實驗期兩者的時間差了2個小時以上。 2. 辣椒素對於含羞草睡眠運動進行時間是有所影響的。 3. 植物在進行睡眠運動時並非安穩的沉睡，而是會有搖擺等動作，這與我們所認知的睡眠運動並不相同。且不管有無放置辣椒溶液，植物進行睡眠運動的期間都會擺動，使用影像對比後，可發現辣椒素對這部分並沒有影響。

塑膠要幾個世紀才能分解，最近發現即使使用生物可分解塑膠，卻無回收管道，所以，我們研究能分解塑膠的麵包蟲和麥皮蟲，探討食物、溫度、溼度對其生活史的影響，意外發現小花蔓澤蘭能餵食這兩種昆蟲。其次，進行各種食用塑膠定量實驗，使用ImageJ軟體測量食用塑膠面積、發現牠們喜愛食用編號3、4、6號塑膠，50g麵包蟲一個月約吃15.8g保麗龍；50g麥皮蟲約吃8.3g。接著，將誘導劑誘導兩種蟲吃編號1、5號塑膠，食量雖增加，但因為材質偏硬，減塑有限；另外發現兩種蟲大量吃「香草混合4、6號塑膠」，歸納兩種蟲喜愛青草葉子和果實氣味。找出適合兩種蟲的溫溼度、攝食模式與生活史，並設計多功能飼養箱，有效分解塑膠，其糞便做為有機肥料，種植植物。

由於人類的開發，領角鴞繁殖時依賴的大樹逐年減少，因此本研究在校園中設置人工巢箱，希望提供領角鴞適當的育雛環境，並在巢箱內架設紅外線攝影機，利用錄影畫面研究領角鴞親鳥的育雛過程、行為和食性，觀察時間自2021年1月至5月中旬，研究發現領角鴞成鳥生蛋前會對多個巢箱進行探巢，探巢行為有鳴叫、觀察和整理巢箱，蛋平均孵化天數約為28天，幼鳥孵化到離巢天數大約為25天。孵蛋和育雛期，母鳥外出高峰時段為剛入夜與天亮前，育雛期外出次數與時間都較孵蛋期多且長。公鳥繁殖期間擔任捕捉獵物給母鳥進食或是餵食雛鳥的主要角色，新店淺山區域領角鴞繁殖期食性以外來種斑腿樹蛙為主食，架設巢箱吸引領角鴞繁殖有抑制斑腿樹蛙的生物防治功能。

本研究發現可由顏色或苞孔開閉判斷榕果分期，幫助教學或採集小蜂。隨著果高與果徑增加，果腔直徑同步增加，果壁厚度改變不大，果腔產生空隙，方便小蜂授粉與產卵及雄蜂移動、交配。B期外苞片逐漸成深紫色ㄚ形可鬆開，加上苞孔周圍黃色，是小蜂辨認苞孔位置時除香味外的著陸指標。苞孔發育過程配合開閉及香味釋出可決定小蜂進入時機，白斑有乳管分泌乳汁幫助對寄生蟲癭與食草昆蟲的防禦。小花有獨特空間排列使柱頭與花藥生長向著榕果中心，兩種雌花交錯排列使柱頭在同一水平，可平衡授粉或產卵機會。各色榕果葉綠素總量相似，可見色澤轉變仍可光合供養。果內有授粉蜂一種，寄生蜂5種，還有線蟲、蟎、甲蟲幼蟲、螞蟻等生物，榕果充滿物種多樣性。

在不破壞環境、影響生態系及直接殺害蝸牛的前提之下，我們採用以自然作物使蝸牛迴避的方式，希望能夠減少農作物的損害，同時達到永續發展的目標。我們透過多種管道得知蝸牛可能迴避或喜愛的特定作物，由於白玉蝸牛與非洲大蝸牛的食性大致相同，於是利用九宮格實驗實測白玉蝸牛對於各種作物的反應，以得出蝸牛的吸引作物與迴避作物。接者再針對上述實驗結果得到的二種迴避作物到手香與檸檬皮進行實測，研究結果證實該二作物確實可降低受蝸牛啃食的機率。我們更進一步延伸探討柑橘屬果皮的多酚含量作用，研究結果得知多酚含量越多越能對蝸牛產生迴避作用。藉由此次的實驗，我們初步篩選出會使蝸牛迴避的作物，希望日後能夠具有生物防治的實用性。

本研究透過形態、野外觀察及室內實驗等方式，探討紅腳細腰蜂的翅膀構造與飛翔懸停之間的關係。研究發現紅腳細腰蜂共12段體節。前後翅從第2胸節長出。翅脈各由14及8塊三角、四邊及圓形的翅區構成。野外飛行可歸納為「抬身展翅」、「離地彈飛」、「飛行懸停」及「落地降落」四階段。飛行懸停時，翅膀夾角介於135-180度之間。會使用口器及六足叼抓物體，進行負重飛行。 實驗研究發現，當前後翅張開到180度時，翅膀與空氣接觸面積最大，其抬升的高度、速度以及下降速度等表現最佳。據此推論紅腳細腰蜂飛行時，會藉由擺動翅膀角度來控制翅膀與空氣接觸面積，達成懸停之目的。翅脈紋路會影響翅膀抬升高度、速度及下降速度，有紋路的翅膀有較佳的懸停表現。

本研究透過飼養觀察、形態觀察及室內實驗等方式，探討棉桿竹節蟲若蟲與成蟲的避敵行為，以及若蟲掉落後選擇停棲點、成蟲飛行時選擇落點的行為模式。 實驗研究發現，一齡至三齡若蟲的避敵策略多以快走、掉落方式表現；四齡與五齡若蟲會快走移動，隨即偽裝成樹枝不動；六齡若蟲及成蟲甚至會分泌人蔘氣味，成蟲也會以飛行方式離開。若蟲避敵掉落大多翻正1次(91%)，側翻次數則最多(73%)。 若蟲與成蟲在同亮度的環境尋找停棲點時，對於不同色塊或色柱的選擇沒有顯著差異。成蟲在空曠環境、飛行時間達4秒以上，會以C形、偶爾出現S形的飛繞尋找陰暗的落點(74.4%)，推測飛行尋找落點具「負趨光性」行為，且同一隻成蟲的飛行軌跡大致相同，應有記憶及學習能力。

根據文獻搜尋顯示本研究為首篇發表探討獨角仙的打鬥模式。本研究透過採集、飼養台灣亞種獨角仙，觀察獨角仙的身體構造與打鬥行為的關係，分析獨角仙在夜晚七點到十點間的打架機率，找出獨角仙較會打鬥的熱點，再以手機或平板錄下獨角仙打鬥畫面、分析影片、探究打鬥模式。研究結果顯示獨角仙擅長以頭部獨特構造攻擊對手，雄蟲攻擊以「頭角」為主；雌蟲擅長以「頭部」攻擊對手，較量力氣。雄蟲與雄蟲打鬥模式為「插入式」、「拋摔式」、「掀翻式」、「互頂式」、「棒打式」；雌蟲與雌蟲間打鬥模式為「頭頂式」、「腳攻式」、「爬壓式」；雄蟲與雌蟲打鬥模式為「插掀式」、「爬壓式」、「頭角攻式」、「頭頂式」。

本研究探討避債蛾(Eumeta japonica(Heylaerts)) 幼蟲做蓑巢進行防禦與蓑巢對成長各階段的防護。結果一濕度達80%以上與受到重壓因素，幼蟲會脫離蓑巢，離巢後能重做3~10個新蓑巢，幼蟲體重平均是巢重2.348倍、蓑巢長平均是幼蟲長的1.542倍，可使在內幼蟲獲得保護。結果二幼蟲以12.5±4.3gw拉力封住巢口，阻擋天敵入侵；排出軟便混體液含少許鹼性物，對螞蟻有忌避效果；當天敵入侵，體長可縮小0.92±0.23cm，可增加巢內移動或逃避的空間。結果三初齡幼蟲做蓑巢生存率為26%，塗抹體液後升到88%。結果四結蛹絲束能承受589.3±63.5g，保護蛹體安全蛻變到成蟲。