全國中小學科展

生物科

奇怪的樹皮

在我們學校的植物教材園及附近的田園裡,遍植了數十棵的白千層。它的數皮奇特,灰白軟綿綿而有彈性,般可惜的是樹皮處處裂痕,層層剝落,永無止境。這種奇怪的現象,引起同學們的喜愛和好奇。有幾位特別好奇的同學,將快脫落的灰白樹皮剝下來,給大家仔細觀察,果然發現樹皮的組織,重重疊疊,層復一層,與眾不同。難怪它的名字叫白千層,名符其實,真是奇怪的樹皮!

台灣新紀錄種竹節蟲-山桂花竹節蟲的調查研究

此研究是針對台北縣新店市廣明獅頭山所發現的台灣新紀錄種—山桂花竹節蟲(Phraortes sp.),來觀察牠的生活史、食草等,並確定其學名。山桂花竹節蟲為植食性之多食性竹節蟲,屬長觸角。若蟲體色呈咖啡褐色,成蟲則呈灰褐色,山桂花竹節蟲的翅膀完全退化,雄性成蟲的體型比雌蟲小很多。屬兩性生殖,卵無黏性,像種子般,具卵蓋,雄蟲、雌蟲一生會交配好幾次。產卵量很多,約為150~190 個。山桂花竹節蟲一年只有一世代,卵期約 270 天,生活史約350 天。比較耐乾旱,對環境溼度的要求不高。遇到天敵時都會裝死、自割,同時也是偽裝高手:不動如樹枝或隨風擺動,會模擬毒蠍。

腐植酸對大豆生長及產量之影響

該項實驗蒙台灣肥料公司之委託及贊助而作,其目的在明瞭新型肥料腐植酸對於紅壤地區大豆之生長及產量之影嚮,俾以推廣之依據。

好兄弟流口水?探討拜拜對水果後熟的影響

就重量改變而言,電石處理、燃燒紙錢組處理對香蕉重量減輕有顯著的影響;但相同處理對柳丁重量的改變並不明顯。以黃化的速率來看,香蕉實驗中的電石組變黃速度最快、紙錢組次之,再來則是影印紙組與炷香。在柳丁實驗中,黃化速率最快依序為:電石組、紙錢組、炷香組、影印紙組。實驗結果顯示,拜拜時燃燒紙錢確實會加速水果的後熟過程。

磁場對水果電位影響之探討

在日本東北尖端科技有限公司所推出的奇蹟農場的音樂栽培室內所做的實驗數據,顯示植物隨磁場南北極和磁力大小會有不同反應,尤其是剛發根時,有促進生長的現象。用流經強力磁場的水來灌溉,好像對植物根的滲透性較佳。且種植在高壓電下方的農作物長得比其周圍的來得快,這是可能受到電磁場的影響。黃美慧在科學眼雜誌上看到此篇報導,回校與鄭人魁等同學討論,「磁場及電場真的會影響植物的生長嗎?」且日本早稻田大學理工學院的三輪敬之教授說:「音樂可以引起植物的電位變化,產生離子的傳導。」音樂可以改變植物的電位,那表示植物具有電位,才會受音樂的影響。那水果具有電位嗎?其電位會受磁場的影響嗎?四位同學認為猜測不如實際行動,決定馬上測試一下。

白裡透紅的秘密----溫泉中搖蚊的生態研究

在陽明山前山公園的溫泉溪中,我們發現俗稱紅蟲的搖蚊幼蟲,旁邊清澈小溪裡卻沒有。紅蟲在溫泉底泥中搖擺築巢,傍晚與清晨搖蚊在石頭與枝葉上行走或水面上婚飛交配。成蟲靜止時前肢不搖,婚飛不形成蚊柱。溪中成蟲與幼蟲數量會受雨量影響,約一個禮拜恢復。採集回家養殖後,我們觀察到卵、幼蟲、蛹、成蟲完整的生活史,也看到紅蟲的心臟以及分類依據的口器(頦)。透過實驗控制養殖水酸鹼度、底泥和溫度等變因,得知:紅蟲對酸鹼值的耐受性很高;水溫低時羽化速度比高溫時慢;粒徑小的底泥較適合紅蟲築巢棲息。因此我們發現,溫泉搖蚊身體構造和蚊子不同、習性與一般搖蚊不同,溫度、水質和底泥都會影響紅蟲生長,尤其是底泥對於搖蚊的影響最大。

「鹽」而有「杏」~探討番杏的抗鹽方式與鈣離子對抗鹽能力的影響

抗鹽耐旱的台灣原生濱海植物-「番杏」,對抗鹽逆境的機制為何,十分耐人尋味。我們發現提高鹽度會使番杏的發芽率些微下降,但仍有一定的發芽率。0、0.5%的鹽度之下,番杏葉面積與根長、生物質量均有較好生長情形,番杏滲透濃度可能介於0~0.5%鹽度之間。番杏幼苗發展至第3對葉,較能忍受高鹽度的環境。鹽逆境會使新長出的葉子囊狀細胞增大,已長出的細胞則不影響;有趣的是,鹽度提升後,不只新生葉內的結晶鈣數量變多,原本舊葉內結晶數量也會變多,顯示結晶鈣的數量在番杏內是會變動的。加入外源性的鈣離子(5mM),會促進葉肉組織內結晶數量的增加,並可以提升囊狀細胞累積鹽分的能力,在鹽逆境下,添加鈣離子組別,番杏生長情形也較好。

揭開螳螂體色的奧秘

去年看到幾位學長學姊在學校北側的草叢中採集螳螂,聽學長學姊們說: 〝 螳螂的體色有綠色和褐色兩種 〞 ,但是也有人說:在綠色的環境裡可以發現到綠色的螳螂,而在褐色的環境裡可以發現到褐色的螳螂,真的是這樣嗎?為了解開這個疑問,我們也加入他們的行列,展開了這一次的活動。

放線菌對彎孢菌的抑制作用

在我從土壤分離真菌的幾次實驗中,常觀察到一些放線菌(分類上屬於細菌),對真菌產生拮抗現象。於是觸動我一個想法一若 能發,對某一種植物病原菌有強烈的控制作用,或許在植物病害防治上有實際應用的價值。

對聖誕紅葉變色的探討

在點綴大自然的一片詩意中,功勞最大的應該算是植物界各式各樣而又多彩多姿的顏色了。然而在這些鮮豔美麗的顏色背後,卻都隱藏了生物界某種神秘而又複雜的構造,值得我們細細的去思考探索。而在此眾多色彩繽粉的植物中,最令我心怡的便是聖誕紅這種廣為人所熟知的植物。可是我們是否想過聖誕紅葉為什麼在特定的時期內才會變色呢?促使其變色的主要因素及過程是什麼?而變色對其生理的功用和影響又是什麼呢?現在就讓我們動手一起來研究吧!註:聖誕紅( Xmas Flower )又名一品紅、猩猩木及向陽紅,其學名為 Euphorbia pulcherrima )屬於大戟科 Euphorbiaceae 是落葉灌木,原產地在墨西哥,中美等熱帶地區,但在臺灣等副熱帶地區也能生長並繁殖後代,株高可達 3 ~ 4m ,葉呈卵圓形盾狀有柄約 8 ~ 1 4 cm 長且邊緣有波狀淺裂菱角。苞呈深猩紅色,披針形多數叢生於枝頂,基部著生大戟花序 l ~ 2 枚,花期約 12 ~ l 月(在臺灣而言),折斷枝葉時分祕出白色有毒汁液,繁殖多採仟插法。 研究總目的:以各實驗、觀察項目之結果,推論並說明聖誕紅葉變色現象及過程背後所隱藏的最終原因和其中在植物生理學上所代表的意義。