生物科

本研究進行鄉野調查，以簡易水質測檢儀檢測水質，改良蝦籠、手撈網、攔截網、誘餌、拍照觀察進行水生動物分布調查，並設置自製改良舟通魚道進行研究。依據鄉野調查結果，大屯溪水質變差，魚蝦數量減少；水質檢測結果，大屯溪流域在大屯橋以下呈輕度汙染，其他區域則無汙染；大屯溪共設置16處高度100~450cm的攔水壩，其中有12處設有魚道。依據水土保持設施常見通道分類有8種魚道，設置魚道可降低洄游障礙，部分攔水壩落差太高，未設置魚道，形成水生動物洄游斷點，尤其第4攔水壩以下與以上區域，魚種減少6種、總數減少75％、生物多樣性降低0.42、豐富度降低1.38；設置自製改良舟通式魚道發現，短時間上下游水生動物變化不大，因此須長時間設置。

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。

我們在校園的花圃中發現蜘蛛的共織網，而且共織網上的蜘蛛通常是肩斑銀腹蛛，所以我們決定做一張模擬肩斑銀腹蛛的網，並另做仿生獵物，射向單個與多個仿肩斑銀腹蛛的平面網，最後進行比對。從實驗中，我們發現力道對仿生網的晃動幅度無太大的影響，仿生獵物的質量則會影響。在多個平面網的實驗當中，我們將仿生獵物射在第一個平面網，第二個連接著第一個網，但沒有直接接觸仿生獵物。而我們分析完數據後，發現第一個網的震動幅度大於第二個網。

經過觀察發現，大麥蟲吃塑膠的很少，但是比較容易化蛹；所有的大麥蟲生長、長度跟寬度，容易忽大忽小，經過測量，牠們蛻下的皮沒有重量，跟蛻皮沒有關係，我們猜測每隻大麥蟲，都是獨立個體，有自己的個性或喜歡吃的東西、生活環境和溫度，都有些不同，生活情形普遍行動緩慢，愛躲在海綿或保麗龍的物體下面或麥麩中。 在相同時間內，吃保麗龍、海綿、塑膠、麥麩及海綿的化蛹一隻，，吃保麗龍塑膠的化蛹兩隻，吃麥麩及保麗龍、海綿及塑膠的化蛹三隻。食物中帶有塑膠類，大麥蟲會比較容易化蛹，反而是原本的食物麥麩，大麥蟲相對化蛹較慢。各曲風音樂都是保麗龍吃比較多，戲腔曲風分貝起伏最大，蟲會吃比較多塑膠，但相對的，會讓蟲被吃得數量增加。

從生態觀察中，找出成蝶翔飛的翅位法則，製做1：1蝴蝶飛行器，如大鳳蝶、青斑蝶、紫斑蝶、台灣三線蝶等。設計飛行實驗變項，如風速、風向等，以蝴蝶飛行器的滯空時間及滯空成功率模擬成蝶的翔飛能力與抗風性，並分析青斑蝶跨海翔飛的翅膀性質。

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。

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。

在下雨過後，我們總是會在校園看到蝸牛的蹤跡，牠是怎麼前行的？喜歡怎樣的環境呢？為了更了解蝸牛的習性，因此設計了本次實驗，我們利用不同環境的通道，透過觀察及分析，希望能更了解蝸牛並應用在菜園上。 在這次的實驗中，我們設置了Y型通道、對稱迷宮通道及不規則迷宮通道，分別在有無黏液、黑暗與光亮、黏液與黑暗、有無坡度、黑暗與坡度等不同環境下，觀察蝸牛會如何選擇。 本次實驗發現蝸牛喜歡在有黏液、黑暗且有坡度的環境爬行，也從混合實驗中發現，與黏液、坡度等環境相比，牠更喜歡黑暗的環境。我們也經由實驗中確定蝸牛會優先選擇黑暗的環境，後續我們也運用在菜園裡，希望能打造友善環境抓捕蝸牛，減少農業損失。

成功捕食獵物對於動物的生存是非常重要的事，本研究在探討螳螂捕食行為的生物力學，瞭解螳螂的前足拉力大小以及影響拉力的可能因素。在前人的研究中很少探討到螳螂的前足拉力，本實驗透過探討螳螂的種類、體長以及螳螂爬行物體的表面材質與前足拉力的關係，我們發現：不同種類的螳螂，若是體長相近，也會產生相近的拉力；螳螂的體長越長，所能產生的拉力越大；體長小的螳螂，拉力比較容易受到不同爬行表面材質影響。我們觀察實驗過程，猜測螳螂的中、後足可能有助於螳螂固定在物體表面，此固定能力是否影響前足的拉力值得繼續探討。最後，未來可能根據我們的研究成果進一步評估螳螂的體重和拉力的關係以及螳螂體型和棲息地植物形態是否具關聯性。

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。