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生物科

時勢「鎖」迫—圓葉鴨跖草的閉鎖花

圓葉鴨跖草植株有三種枝條,著生不同的花:直立莖的開放花、匍匐莖和地下莖的藍色、白色閉鎖花。開放花有雄性及兩性花,雌雄蕊位置分離,有利異花授粉;先開地上閉鎖花,最後開地下閉鎖花,花比較小,花粉可孕比例低,影響種子數目,但種子較大,尤以地下閉鎖果為最且萌發率最高,是以質取代量的生存策略;故推測其具有資源分配(resource allocation)的能力,植株小時以地上閉鎖花快速繁衍;產生開放花,以增加基因歧異度;最後有充足的能量產生地下閉鎖果,加上原本母株的合適環境,可確保子代的繁衍。溼度高、植株遭破壞、黑暗有助於閉鎖花的產生,土壤密度高、生長空間小則不利,推測植株能因應環境,調整不同花朵之間的比例,利用吸收的養分有效率地繁衍後代。

虎山溪的秘密—生物指標、矽藻藻屬與河川水質的關係

(一)我們再虎山溪找到了--網石蠶稚蟲、蜻蜓幼蟲(春蜓科、晏蜓科、勾蜓科、弓蜓科)、豆娘幼蟲(細蟌科)、錐螺等生物,代表虎山溪的污染程度並不嚴重,水質尚屬良好。(二)水棲生物具有定居性,可以反應局部地域性的狀況,也可以顯現長期污染及各種污染對生物的綜合效果。(三)水中附生的藻類長生長在固定的石頭上,經過水質環境變化的長期衝擊,能適應水質的藻屬自能在此繁殖,使族群擴大,不能適應水質的藻屬便會減少,甚至消失。(四)矽藻藻屬指數(GI)=(曲殼藻屬Achnanthes+卵形藻屬Cocconeis+橋彎藻屬Cymbella/小環藻屬Cyclotella+直鏈藻屬Melosira+菱形藻屬Nitzschia)(五)矽藻藻屬指數(GI)值的大小與水質的好壞成正相關,其值越大,水質越好,實際對應關係如下:A:極輕微污染GI>30B:微汙染30>GI>11C:輕度污染11>GI>1.5D:中度污染1.5>GI>0.5E:嚴重污染GI<0.5(六)以虎山溪目前的水質而言:水棲生物與矽藻藻屬指數(GI)在水質污染的判定上沒有顯著的差別,可以作為互相參考的依據,若能再參酌理化參數,在水質的判斷上會更加更完整。(七)矽藻藻屬指數(GI),在水污染的分析上有其方便性;在採樣時,對河川生物、棲地所造成的破壞性也較輕微,對學生而言,使用的器具較容易掌握,所以,是監測河川水質一個理想的研究方法。(八)根據矽藻藻屬指數(GI)顯示:虎山溪為輕度污染的溪流,應加強宣導前往該處休閒遊憩的遊客們有水質保護的觀念,對於上游農家也應一並宣導,避免水質進一步惡化。

堆肥物硝酸鹽含量對植物硝酸鹽含量的影響

在一次上課時提到蔬菜中硝酸鹽對人體健康的影響,因此提倡有機蔬菜的好處。但學生問到:「老師!我們吃的蔬果中如果本來就有大量的硝酸鹽,那廚餘堆肥出來的肥料,再拿去種植蔬果,難道硝酸鹽就會消失嗎?」因此我們開始著手設計實驗找出答案。結果發現除了自種蔬菜以外,不論是否是有機蔬菜,都含有大量的硝酸鹽,利用水煮加熱後(不濾水)硝酸鹽含量也不會降低。之後,利用這些蔬菜堆肥後去種植綠豆及紅豆,所種植出的紅豆芽及綠豆芽內含的硝酸鹽含量也都較高,可見堆肥物硝酸鹽的含量對其植物生長後內含硝酸鹽含量是有影響的。

探討--黃樟素、九層塔對果蠅的影響

(一)去年沙士中含有黃樟素,引起國內各界的注目和廣泛的討論,台大醫學院教授林仁混先生在 73 年 10 月 12 日民生報中指出黃樟素是弱致癌物質。(二)目前對於黃樟素的研究,大部分著重於對高等哺乳類動物可致肝癌、胃癌、腫瘤 …… 等。小部分研究細菌,發現可致突變種呢?(三)用昆蟲來做此研究者甚少。黃樟素是否也能影響果蠅的生長、生殖或出現突變種呢?(四)國人飲食中常用的九層塔含有黃樟素,用來培養果蠅會怎樣?(五)用紫外線燈來處理在不同環境中長大的果蠅,結果如何?

生物濾水器 ~ 重金屬吸附能力

重金屬會直接或間接影響植物的發芽,將綠豆浸泡在不同濃度與種類的重金屬離子(銅、鋅、鈷、鉛、鎳)溶液下,我們發現浸泡濃度愈高,綠豆的發芽率愈低,而銅離子對於綠豆發芽率的抑制效果最好,鈷離子的抑制效果最差。由實驗結果得知重金屬濃度與綠豆發芽率有明顯的負相關,也就是重金屬濃度愈高,綠豆發芽率愈低,利用推算的回歸曲線,可以由綠豆發芽率來估算重金屬濃度,是一個簡單又經濟的生物檢測方法。文蛤與牡蠣屬於濾食性動物,靠過濾水中懸浮性有機物而生存,水中的懸浮物質會吸附一些污染物,如:重金屬或有毒物質,這些懸浮物質會被濾食性動物體內,文蛤對於的銅、鋅、鈷、鎳離子的吸附能力皆明顯,只有對於鉛離子的吸附能力較差,而牡蠣對於銅、鋅離子的吸附能力較大,對於鉛、鎳離子吸附能力較小,而對於鈷離子幾乎沒有吸附能力。

高雄煉油廠及半屏山社區鳥類生態調查

任何人對任何事物都會產生好奇的心理,尤其對自然界的各種生物,他們生命的奧秘,更是令人覺得新奇。鳥兒們色彩鮮豔,鳴聲優美,使得我們幾個人開始這項有意義的調查活動。幾年前一場大火燒了半屏山一大片的地區,許多鳥類生態自此受影響;社區內又不斷擴展,舊有的林地、田地、草地的不停開墾,均造成了鳥類族群平衡的變動,許多烏兒不見了,而又有許多鳥見取而代之,更是引發我們調查。

蚜蟲的天敵

去年春假,黃同學到百巢山郊遊時,在夾竹桃嫩芽上,發現了一大羣黃色的蚜蟲與會捕食蚜蟲像蜘蛛樣的小蟲(瓢蟲幼蟲),感到驚奇而把牠帶同家飼養。他在飼養中,發現很多有趣的問題與疑難,於是在科學研習的時間,把它提出來讓大家討論。後來,經老師鼓勵、輔導下,從事採集、飼養,展開了探討蚜蟲天敵的活動。

潮汐精靈—社子島頭公園弧邊招潮蟹分布情形

社子島頭公園紅樹林生態系以弧邊招潮蟹為優勢物種。本研究在探討個體差異與環境對分布的影響。弧邊招潮蟹螯型分為正常的短螯型和細長的細螯型。觀察發現評估個體大小,宜選用正相關明顯的大螯寬為輔助數據。進一步收集弧邊招潮蟹的甲寬、螯長、螯寬等資料,發展細螯型簡易測量法幫助探討個體分布。弧邊招潮蟹左、右大螯的個體數比約1:1,呈均勻分布。在紅樹林的個體分布多且密集,而體型愈大的個體分布愈廣。其中,細螯型個體密集分布於紅樹林和泥灘地較乾的溼地。垃圾多、土質含水量多、紅腳蟳分布環境的個體數較少。而其煙囪建築在紅樹林有增加的現象。未來增加細螯型個體判斷的準確性、行為探討研究,可以做為溼地觀察、教學的教材。

十字花科蔬菜害蟲小菜蛾的生態及防治研究

淡水河邊有廣大菜園,每天生產大量蔬菜供應台北市民食用,偶然一天路過,見菜農正在收割,一小堆菜葉上有蟲咬痕跡,大部分則無,覺得十分好奇,便趨前詢問,菜農笑道;「這堆彼蟲咬的表示無毒,沒使用過農藥,是保留自己食用,其他乾淨的為了賣錢」。說真的。被蟲咬的蔬菜品質降低,不為市民接受,菜農為了利益,不求其後果,大量施用農藥,以驅除主要害蟲小菜蛾(Plutella maculi pennis) ,而農藥餘毒由市民天天吃入體內,影響健康,由此引起研究小菜蛾的興趣,今將結果提出報告,望能以拋碎引玉,激起國內有關機構注意,加強研究有效又安全的防治方法,以提高菜農收益,及免除農藥遺毒對消費若的威脅。

蚯蚓

剛開學就是幾個連續雨天,庭園裡點綴了許多小坵,走進仔細一看,原來是蚯蚓排出的糞便。記得上個學期老師才教過我們利用肥皂水,對著這些洞口灌水。不一會兒,果真跑出來了一條又肥又大的蚯蚓,弟弟高興的不得了,愈灌愈有趣,不知不覺以灌了一大堆,我靈機一動,想:「我何不帶到學校利用團體活動課時間,好好研究一番呢?」第二天到了學校,我與同組的小朋友商量,大家非常贊成,於是我們在老師的指導下,展開了對蚯蚓的研究。