全國中小學科展

生物科

破碎的半屏山生態之探討

「屏山蒼翠海水蔚藍,立德國中巍然中央……。」我們常站在教室走廊上一邊唱著校歌,一邊舉目向東北面眺望,發現可愛的半屏山瘡傷愈形擴大,它忍受著現代工業的摧殘,逐漸在凋零萎縮之中。我們耳邊又聽到陣陣炸山、爆破聲中混合著山的哀嚎,彷彿在呼喚著我們說:「孩子們來救救我!為我留下生命的紀錄吧!」。我們要將山所滋潤的兒女(動物植物)仔細的觀察與記錄研究,呼籲人們重視山的生命價值,好好的珍惜它!愛護它!

利用簡易頻譜分析儀器-研究蜜蜂的發聲與振頻

在此實驗中,驗證了蜜蜂的肩片與發聲無關;蜜蜂主要發聲是由翅膀所出。但剪去雙翅的蜜蜂也能藉由胸部振動發聲,驗證了蜜蜂不只有一個發聲點。為了分析蜜蜂頻率,利用簡易的頻譜分析儀器,結合麥克風、電腦、Voicesync程式、Shimmer Curve 程式,就能分析聲音波形、頻率等。用此儀器做各溫度下蜜蜂之振頻比較,得知蜜蜂在各溫度的頻率有所不同。繼續用此儀器分析野生蜂(東方蜂)以及養殖蜂(義大利蜂)頻率,發現東方蜂頻率與養殖蜂頻率亦有些許差異。量測蜜蜂雙翅不斷鼓動(飛行)發聲,發現兩種蜜蜂飛行時較平時蜜蜂頻率高兩倍。在拔除雙翅的發聲分析,發現聲音有明顯的不同,頻率高更多,但並不是一直有聲音出現,有聲音時蜜蜂身體振動強烈。

叩頭蟲的彈跳力---生物力學

本研究目的在探討叩頭蟲彈跳的原理及影響彈跳的因素。研究中以機械模擬彈跳、環境影響彈跳高度以及所能承受的力等實驗來檢驗叩頭蟲彈跳的原理,並進一步探討其生態意義。根據實驗結果,叩頭蟲之所以能夠彈跳是運用了彈器造成反作用力,而溫度與地表等外在環境則會影響叩頭蟲的彈跳力,且叩頭蟲所能承受的力大約為自己重量的100 倍。此外,我們也驚訝的發現,當牠受到威脅及壓力時,叩頭蟲可以正面彈跳,這在我們所查到的文獻中均未記載,而且成功率高達53.65%。其主要的生態意義應與叩頭蟲的反面彈跳大致相同,是為了逃避危險。

生態密閉系統?生物與理化因子之探討

生態系透過生物成分與非生物成分的交互作用,可以讓物質供需、能量流動、空間運用、代謝維持等達到相當程度的穩定性。本實驗試圖建立一個密閉微型的生態系統來探討密閉生態系統平衡及穩定的因素,以碳氫氧循環及氮循環為主軸,來著手建構密閉生態系統。首先透過調查水族生態系統來提供實驗的大致方向,進一步從數種生產者、消費者和分解者中選擇在食性上和元素循環穩定的生物種類,分別是水蘊草、黑殼蝦和硝化菌。針對生物因子分別進行水中溶氧和二氧化碳的定量分析和並作時間變化關係圖,試圖找出生物變因中能達成穩定的質量比例,其中生產者和消費者以 8:1 能呈現出最持久穩定的狀態,再加入分解者後我們對此密閉生態系統進行長時間的觀察,並針對數種理化變因作橫向分析比較,發現空氣和水比例以 1:2、光照介於 1200~2400Lux、光照 24 小時、以及加入底砂對於此密閉生態系統的穩定有所幫助。因此,依照我們自行試驗所選擇的生物種類、比例和所處理的理化因子著手製作出密閉『生態球』,雖然此微型生態系只維持了近一個月,但是讓我們對高一生態學所闡述的概念有更深層的認識。

獅頭山蕨饗-台北縣新店市廣明獅頭山蕨類植物調查及研究

獅頭山位於新店市區,碧潭旁邊,海拔約 200 公尺,佔地約一平方公里,終年潮濕,極適合蕨類生長。經研究統計,發現此區共有 21 科 46 屬 88 種蕨類,鱗毛蕨科最多,其中以假蹄蓋蕨最為優勢的種類。此外與溪頭林場、尖石林場、華林林場等地區之蕨類生態相互比較,發現獅頭山具有乾旱性、陰濕性的蕨類,中海拔高度的毛囊紫柄蕨、瓶蕨及稀有、對生長環境相當挑剔的藤蕨等植物也生長於此,襯托出獅頭山中,低海拔特有蕨類生態。從全區日照分佈來看,有樹蔭的中照度區域,蕨類種類最多,其次為東照區與陰暗區,西晒區蕨類種類最少。小小地區有如此豐富的蕨類,堪稱為小型的蕨類博物館,故選定其中一路段規劃為教學步道,設立解說牌,希望藉此能喚醒人們對蕨類的重視。

扭腰擺巢-探討褐帶紋水螟蛾幼蟲之保護構造和運動方式

褐帶紋水螟蛾(Parapoynx crisonalis)幼蟲棲息於池塘的水域環境,幼蟲為增加身體浮力使移動更有效率和保護自身避免天敵攝食,而有造巢的行為。無巢水螟蛾幼蟲以毛蟲運動方式前進,但移動速度比有巢者慢。有巢水螟蛾幼蟲移動時,會伸出前端七個體節,左右擺動身體,讓身體與巢以S形的方式移動。有巢幼蟲移動速度,主要受蟲體擺動的角速度影響;幼蟲轉彎時改變的角度,主要受蟲體該次左右擺動之角速度差影響。因幼蟲會攝食自身的巢,因此造巢葉片選擇順序和攝食喜好是一致的。巢具有立體的外觀,可增加巢的浮力;形狀呈橢圓形,且短軸與長軸的比值為0.22,可使巢在水流中所受的阻力較小。

東石的紅樹林

『一列火車疾馳而過,旁邊的男孩,無精打釆的,像是在追尋著已失去的童年歡笑,旁白道出:從前這裡有望潮,白鷺鷥,現在已無,淡水的紅樹林正遭破壞,這只是一個例子 …… 為了下一代講大家共同來維護自然文化景觀 … 』這是七十一年九月十二日星期天,中視文化節目螢光幕所出現的片段。唉!我們這裡不是也有紅樹林,同學們那個不知道那是一大片樹林,裏面棲息著無數的白鷺鷥,懷著好奇 試間為什麼不對這罕有的景觀加以深入的認識,於是我等七人在老師的指導下作進一步研究。

植物吸收水分的量都一樣嗎?

校園中的紫陽花,放寒假以後都沒有澆過水,所以葉子都快乾枯了。我們趕緊為它澆了一些水。忽然想起一個問題,花木不能沒有水。可是它們吸收的水分,是不是都一樣多呢?我們對這個疑問感到興趣,就請教老師,開始作實驗觀察。

蟲蟲睡袋-捲葉家族與葉子變異的生態研究

捲葉,顧名思義就是捲起來的葉子,裡面有幼蟲居住,而捲葉的葉子是由幼蟲吐絲捲的,為的是要防禦天敵,而且可以防雨水,這樣就形成了一個小生態,但是因為捲葉的生態實在太小了,所以,不是很多人都了解,這其中還有許多問題可以探討,以及和環境的關係,像是捲葉的遮光效果如何、捲葉可以承受多少的力量等等,再進一步了解捲葉內的生物和捲葉的關係。另外,捲葉在小動物的生活環境中,有什麼生態上的意義,更是我們這個研究想要深入了解的。從研究中,我們發現捲葉裡小動物的習性和捲葉內的環境互相配合,像是小動物較常待在黑暗的地方,而捲葉是個黑暗的環境,符合動物的習性;小動物在溫度穩定的環境下,情況也較穩定,而捲葉內的溫度適中,很適合小動物居住;捲葉內的小動物怕濕,然而捲葉可以保護小動物,阻擋雨水,另外,捲葉不但能提供小動物居住,還能幫助小動物避敵,讓小動物居住得更安全;還有,在我們的觀察中發現,小動物捲葉的開口多數是朝下,我們認為是一些自然環境所以影響的,像是陽光、雨水等,既然無法改變環境,就改變自己的習性,捲葉時開口都朝下。

市售飲料對學齡兒童的影響-以銀狐鼠為例

我們的研究主要是想知道目前國小學生飲用市售飲料的種類,並期望藉由飼養生長期銀狐鼠的方式來探討市售飲料對動物的影響。我們得到了幾個研究結論:一、全校同學經常飲用的市售飲料依序為運動飲料、奶茶、牛奶、可樂、活菌發酵乳、柳橙汁、仙草蜜、巧克力麥芽飲品。二、全校男同學最常飲用的市售飲料前三位為運動飲料、可樂、奶茶。女同學則是奶茶、牛奶、運動飲料。三、全校同學最常購買市售飲料的地點依序為便利商店、大賣場、雜貨店。四、銀狐鼠飲用市售飲料的平均飲用量較高。五、飲用市售飲料的銀狐鼠體重比飲用水對照組增加。六、有運動的寵物鼠,體重增加比較慢。七、飲料種類不同,會使銀狐鼠的生活習性有差異。