生物科

西瓜學名(Citmllus vulgaris Schrad)，屬葫蘆科，性好高溫及乾燥，抵抗濕氣及低氣溫之力弱，故在夏季雨少而溫高之地栽培之西瓜，發育良好，品質最優，本省雖地處亞熱帶地區，但是每年一至二月間的氣溫有時仍然很低，西瓜在生長過程中，如過攝氏 8。以下之氣溫，即可使瓜苗萎縮停止生長，甚或死亡（霜害），如無特殊的防患，可損失約為 85%，目前本省的瓜農為了防止霖害，在氣溫較低的月份中，於每株瓜苗上覆蓋以塑膠袋，用以保溫，但是仍會遭受到10% 的霜害，這個事實，不僅是瓜農的一大損失，亦是土地利用價值上的損失，作者為了挽救這個損失，作了如下之研究。

去年暑假，老師帶我們到市郊郊遊，在鄰近大肚溪，右到台灣化學織維廠（台化）的一條排水溝理，每天任其不斷往溪中排入人量的廢水，將使各種水生生物無法生存，進而造成嚴重的水質污染，影響附近居民健康，衛生至鉅。回到學校，白同學老問師可用什麼方法解決此種人量廢水的汙染及利用？老帥告訴人冢：在國外對此種廢液早有同收利用的研究，而我們不但未加利用，反而任其放流於河川或海口附近，直接造成公害，實屬遺憾，又可惜。有鑑於此，找們取台化木材紙漿廠廢液，用物理、化學方法處理後再趕生物方法處理，如此不但可以降低廢液中之 COD（化學氧邀求量）以減少公害，又可將廢液轉變成能生產其有價值的單細胞蛋白質資源，實為一舉二得之效。於是我們就地取材利用社會資源，帶回了木材紙漿廢液來培養酵母進行以該種廢液培養酵母生產單細胞蛋白質的實驗。

蜘蛛，是一種非常古老的動物，由化石研究指出蜘蛛在四億年前的泥盆紀就有牠的蹤跡。目前在全世界有37000多種，而在台灣紀錄的有300多種，由於一般人對蜘蛛的印象不好，所以我們對蜘蛛了解不多; 再加上我們從網際網路和書店的參考文獻大部份都只介紹蜘蛛的分類，紀錄蜘蛛習性、行為的文獻則是非常少，所以我們決定先去花蓮高中附近的美崙山觀察現象，再從其中討論變因及實驗。\r 在美崙山我們看到二十幾種結網性蜘蛛及十幾種游走性蜘蛛，發現游走性蜘蛛行動力較高；而結網性蜘蛛比較不喜歡動，等待獵物撞進網才會去捕食獵物。討論後，我們認為結網性蜘蛛比較容易尋找，而且行動比較緩慢，易於觀察，故我們從結網性蜘蛛開始研究。\r 當我們在採集各重結網性蜘蛛，發現兩旁雪茄花上面一整片大多是同一種蜘蛛，牠們的腹部背面是銀色的，而且頭、胸部呈翠綠色，看起來像一塊寶玉掛在網上。後來查出牠的名字是"中型銀腹蜘蛛"，這種蜘蛛在美崙山上是屬於優勢蜘蛛，因此我們把題目方向轉到對中形銀腹蜘蛛的研究，又因牠的數量很多，我們不僅方便探討蜘蛛的行為，也可較經易地研究牠們對生態環境的適應現象，我們也希望能藉由這次科展，能讓大家更了解這種美麗獨特又易被誤解的動物。

去年四月的某一天，我們跟賴老師在校園與採集昆蟲，忽然有人喊叫「喂！大家來！有隻怪蟲！」大家跑過去一看，原來，翁同學在石頭下，發現了一隻尾部長著大剪刀怪模怪樣的褐色蟲，大家看了都感到害怕又驚奇。老師告訴我們說：「這種蟲蠼螋；牠的樣子雖然長得可怕使人見了感到討厭，但是牠是昆蟲中，最有母愛的昆蟲。」「老師！為甚麼？」大家異口同聲地，請教老師。老師笑著說：〔要獲得這個答案，最好的方法是飼養牠，觀察牠的生活 …… 」我們就在賴老師的鼓勵下，採集蠼螋展開了探討蠼螋生活的活動。

校園經過許多老師的齊心協力，種植了許多的蝴蝶蜜源與食草之後，吸引了許多的蝴蝶前來採蜜與棲息；為了更了解蝴蝶的生態，我們進行了中長期的調查研究；調查場域為校園內各主要蜜源和食草分佈地區；調查對象為蝴蝶蜜源與食草、成蝶、幼蟲。希望最後的調查研究成果能夠幫助校園內營造更適合蝴蝶的生物多樣性棲地，並能夠永續經營，讓校園中能夠擁有豐富的蝶類生態，成為一所「蝴蝶學校」。

我們飼養觀察五種以雞屎藤為寄主植物的天蛾，發現飼養羽化的成蟲和圖鑑上的照片不一樣。於是單隻分盒飼養觀察幼蟲至羽化約250隻，搭配拍照與錄影，詳細記錄生活史，再比對圖鑑、國內外網路資訊，並請教專家，終於確定台灣的蛾類圖鑑中膝帶長喙天蛾及平帶長喙天蛾幼蟲的資料有誤。由於這五種天蛾的分布範圍和發生期重疊，卵至成蟲也很類似，甚至每一種幼蟲的體色都有多種色型，不易分辨，因此我們製作幼蟲、蛹與成蟲的簡易檢索表以方便辨識，及設計「天蛾幼蟲金字塔」來協助分辨各齡、各型的幼蟲，並找出圖鑑及網站關於這五種天蛾的幼生期、成蟲翅紋特徵、寄主植物、在台分佈敘述有誤與缺漏的部分，嘗試提出修正與補充，且架設網站及舉辦推廣活動。

在生物課本上冊第 32 頁學過豆科械物發芽後子葉的重量隨生長日數增加而減少，幼苗的重量隨生長日數增加而增加，依我們看到晨家所種絲瓜、稻米、玉米等是否也如此，並且連想到光對種子發芽後的生長有否不同，因此就在老師指導下共同作下月的實驗。

一般中國蘭(Cymbidiam)的種子，自採種後，需經過1~2 年的休眠期，才能發芽，在這長時間內，若保存不當， 便會造成很大的損失，而且在園藝品種的改良及育種上，耗時過久，使大家失去興趣，因此中國蘭的改良品種很少。據報告種皮的特殊構造可促使種子休眠（註一）；一般認為休眠主由荷爾蒙控制，即植物內部促進者與抑制者的比例決定休眠的始與終。據報告吉貝素（Gib-berellin 簡稱 GA ) ，可影響大麥，米，蠶豆，豌豆等種子的萌芽率，且知GA3（ Gibberellic acid ) ，可終止葡萄（註 2 ) ，櫻桃（註 3 )，和許多木本植物（註 4 ）種子的休眠期，促其提早萌芽，但有關吉貝素對國蘭種于萌芽的影響報告卻缺如（註10 ) ，所以引起我們研究的動機。

日本沼蝦為台灣淡水長臂蝦，是台灣西部中下游水域淡水蝦數量最多的族群。公、母蝦的分辨在全長4cm、體重1g以上，可由頭胸甲和螯來判斷。公蝦形態特徵與體重的關係，以螯的成長速率最快，為明顯的第二性徵。自製環保蝦籠是捕捉日本沼蝦的最佳用具，優點為捕捉數量多、成本低、環保和採集方便。日本沼蝦捕捉方法以狗飼料為誘餌，在夜間放置自製環保蝦籠於岸邊誘捕，效果最好。日本沼蝦在水中體色多變猶如我最愛的日本忍者，隱藏於環境中不易被發現。體色變化實驗整理出四種變色模式，當較高水位、強光下變色最快、體色最深，這與棲地環境的適應相關。日本沼蝦的卵面積小，抱卵數為粗糙沼蝦的7倍多。生殖策略是以量取勝，來適應環境，提升競爭優勢。

英國縱濟學家馬爾薩斯，於1798 年發表「人口論 」( Essay on Population ）說明人口的增加呈幾何級數，而食物的增加僅是算術級數而巳，因而人口的增加總有超過糧食所能供應的時候，到那時，即為人口的極限。以有限的資源，供給無限的人口，小是餓死就是發生戰爭。故近數十年來，人類已逐漸重視人口的控制，節制生育，以緩和人口膨脹的壓力和能源枯竭的危機。自然界的生物雖然由於生存競爭，以自然淘汰、優勝劣敗方式，維持種族的繁殖。但他們同種族之間也以許多不同的方式自我控制群體的數量，包括生理和行為約方式。例如： 1932 年，紐約水族館管理員布里德（ C . M . Breder ）和同事們做了一項卡白斯魚( Cuppies ) 的實驗，母魚為維持同一缸的群體數，竟把初生的小魚吃掉。其他缸內的魚，也自幼維持一雄兩雌的比例。蚊子的幼蟲在以往的文獻，若生活空間過度的擁擠或太過空曠，會自我控制群體數。因此，我們想以實臉，揭開蚊子自我控制群體數的秘密。