全國中小學科展

生物科

探討蠼 的生活

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。

飛機草上的寶石---花金龜生態之初探

本研究以本鄉常見的日行性甲蟲:東方白點花金龜(Protaetia orientalis)及藍艷白點花金龜(Protaetia inquinata)為研究對象。兩者成蟲外型、習性和棲息地點皆很相似,容易造成混淆。東方白點花金龜的數量較佔優勢,而藍艷白點花金龜的體色具有較高的多樣性。兩者有種間交配的行為,但不能確定能否繁衍下一代。在本鄉,外來種的昭和草和翼莖擴苞菊是成蟲重要的食物來源。成蟲為日行性,有趨光性。野生幼蟲以腐植土為食,但也可以用甘薯塊根和麥片飼養。兩種幼蟲皆以背部爬行,其朝上伸開的足可能扮演感覺器的角色。儘管不用足爬行,幼蟲仍有攀越垂直障礙物的能力。

水中忍者-研究日本沼蝦對棲地環境的適應

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。

照東學區農作害蟲「蛾」的誘殺研究

1.農藥殘毒為害人畜已逐漸嚴重,農友們濫用農藥結果雖然消滅了一部份害虫,同時也消滅了害虫的天敵實非良策。2.從六十四年三月以來,我們作了一整年的誘殺害虫研究並請農友協同進行誘殺,我們的一盞藍白燈誘到的害虫就有40多萬隻,又設計一架風雨天適用的誘蟲燈,終年都能無毒殺虫,而且用電十分節省,使稻、菜、菓子普遍增產一成左右因殺虫太多瓶子不夠只得選擇重要地區作重點實驗。3.我們研究的另一目的,除鼓勵照東學區的農友,大家使用誘虫燈外,也能推廣到全國使用增產裕民。4.盡量減少使用農藥,也是我們實驗的目的。5.貴重儀器:顯微鏡、放大鏡、風力計、溫度計、氣壓計等易破損物件不易搬運,未能展出,請原諒。

電磁波對植物的影響

隨著科技不斷進步,無線通訊設備大量的使用,科技造福了人類,但也帶來了傷害。本研究探討水蘊草、綠豆、萵苣、阿拉伯芥受電磁波影響後,從細胞到整個植株所產生的反應,以了解電磁波是否對不同植物生長具有共同的效應。由本研究的實驗結果知水蘊草葉片細胞受電磁波干擾後,有光化學反應的平均為 67%,而由綠豆、萵苣、阿拉伯芥生長實驗的結果得知受電磁波影響後,植物都長得比一般環境下的植物還高。

彩蝶飛 - 校園蝴蝶生態全紀錄

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」。

異色芒草株-五節芒(Miscanthus floridulus)變色機制之研究

禾本科是台灣常見的野生植物,經觀察發現此科植物普遍有變色現象,其中以五節芒(Miscanthus floridulus) 的變色現象比例最高也最頻繁。本研究主要針對五節芒各部分出現的不規則紅色現象進行分析,探討其成分、推測原因並瞭解此現象對植物本身的生長影響。結果顯示,此現象分佈在五節芒的各個部位,變色成因與土質、土壤酸鹼度並無關聯,而是與水分含量有一定相關性,且針對化學分析後,證實此變色現象是單寧酸所致。從實驗結果推測,五節芒的變色現象可能是在植株遭受破壞後,為應對被傷口吸引而來的植食性動物所產生的防禦機制。

根和葉脈的相關性

課外活動我們到野外採集植物標本。「啊!這些根好像爺爺的鬍鬚,那些根的主根、支根分得好清楚。這些葉片可以撕成一絲一絲的,那些葉片卻不能 · · · · · · · · · · · · ·。」我們發現了一個疑問:根的形狀和葉脈的形狀有相關性嗎?請教老師,得到老師的鼓勵和指導,我們在寒假中做了「根和葉脈相關性」的研究。

螢火蟲生態研究

在夜釣的偶然機會中,發現了外形特殊,尾部會發光的昆蟲,經查証為螢火蟲幼蟲,不禁令我們回憶起童年時,於收割後的稻田中,追逐螢火蟲的種種難忘情景。 台灣地理環境特殊,其間孕育了豐富的生物資源。近年來,由於保育意識的興起,大家便對周遭的鄉土生物展開調查與研究,唯獨螢火蟲的生態研究始終乏人問津。反觀日本,對於螢火蟲的生態、習性早已於五十多年前如火如荼地進行研究,甚至在多摩動物園成立了螢火蟲館及各個保護區。 然而台灣在近年來經濟的迅速發展下,螢火蟲卻從生息地逐漸消失了蹤影,想必與周遭環境改變有關,但是究竟螢火蟲的適合生態為何?牠們族群又為何減少?又到哪裡去了呢?這些都是我們急欲探索的問題,因此褐開了研究的序幕。

文珠蘭葉片細胞「質壁分離」現象及其生態意義之探討

植物的枝條置入添加色素或鹽類的水中,會出現葉子枯萎、葉柄下垂的現象,此與滲透作用所產生的質壁分離現象有關。本研究將文珠蘭的葉片表皮製成玻片標本,分別滴加蔗糖、鹽類、重金屬溶液及有機溶劑,靜置 30 分鐘後在顯微鏡底下觀察並統計細胞出現質壁分離現象的比例。實驗結果發現,相同濃度的蔗糖溶液對細胞質壁分離現象之影響較鹽類及重金屬溶液低;溫度在 20℃?50℃細胞發生質壁分離的數目有隨溫度升高而增加的趨勢;但在溫度 0℃?25℃的範圍內,溫度越高,質壁分離現象反而較不明顯;比較不同部位的細胞,發現下表皮較上表皮的細胞不易發生質壁分離現象,保衛細胞「質壁分離」現象則較表皮細胞輕微;在不同生活環境的文珠蘭,細胞發生質壁分離的現象也有差異,生長在旗津海邊的文珠蘭,其葉片細胞的質壁分離顯然較市區校園栽種的植株需要較高濃度的溶液才會發生,此應與其對海風及鹽霧吹襲的適應能力有關。在滴加清水後回覆情形以蔗糖、丙酮較為良好,重金屬及鹽類離子較差。質壁分離現象在生態上,可作為研判植物枯萎究竟是因為環境的高鹽度、重金屬溶液或有機溶劑的影響,或是因缺水而導致;也可作為預測植物是否耐鹽及適合生存於高溫或低溫等環境的參考,更可作為選擇何種植物來綠化當地環境的指標之一。