生物科

有一天下雨後剛出太陽我遠望一片菜園更加青翠茁壯是植物受雨水和陽光的影響嗎？我們都知道植物生長要靠光和水行光合作用，但是有沒有辦法加速它的速度呢？透鏡有些可以聚光能把它拿來利用嗎？和雨後初晴綠意盎然的現象有關嗎？於是我們去請教老師，在老師指導下進行實驗研究。

84 年十月起，隨中研院陳敦授等，對金門沿海鱟的棲地做過多次初步觀察。 85 年八月後，就金門水頭潮間帶秋冬季仔鱟的棲地與其分布及生長狀況，進行調查發現仔鱟多在潮間帶的潮溝活動，個體由高潮區往低潮區漸大，其體長在 14.4 至 91.0mm 之間。入冬後氣溫下降，仔鱟潛入泥攤中，鮮少出來，其活動狀況與海水溫度成正比。冬季時，若氣溫在 20℃ 以上，且有陽光，仔鱟即潛出爬行。之後，我們繼續這項調查和監測任務，並企圖觀察成鱟在高潮帶產卵情形，迄無所獲。 86 年八月中旬，在試養成鱟的池中意外發現 2 隻剛孵化的初生幼鱟。不久，水試所也陸續有幼鱟孵出，驚喜之餘，在取得水試所林課長的協助下，對鱟的繁殖與族群動態作進一步深入探討。

麻子蛾（Oleparicini），為外來種，最早於印度、斯里蘭卡被發現。而臺灣在1998年台東市有大發生的報導，但為未紀錄種。2011年澎湖也有了大發生的情形，因而興起我們研究的動機。經過飼養及觀察，麻子蛾幼蟲為雜食性，繁殖力強，屬於完全變態之昆蟲，結繭時有群聚結繭特色。發生時期在9~10月，雨季時數量銳減。溫度平均在26℃以上時發育較快，1個月可以完成一個世代；20℃以下時生長緩慢，需3個月才能完成。對照氣候統計，經過2011年11月較多的雨量及12月低於往年的低溫此一異常氣候，造成族群大量死亡，因此大發生為偶然發生之現象，並不會持續發生。毛蟲大發生的影響通常是短期內、小區域特定食草植物被啃食，較少產生嚴重的影響。

自然課時提到蠶蛾的生態，接著舉辦蠶蜂改良場的參觀活動，我們發現許多問題無法解答，決定親自飼養觀察，進而希望能發現改良蠶兒食性的方法。

磁場對生物的影響，的確是存在的。這點已有人做過實驗並參加科學展覽，而我們在看過他們的實驗後，即對此深感興趣。因我們也曾經設想，如把一隻魚放在強烈磁場中，它是會口吐白沫，橫屍水面呢？還是活力充沛，精神更佳呢？不過拿魚來作實驗畢竟是不太容易的。既知磁場對生物的生長速率有顯著的影響，為什麼到目前還未聽說人工磁場應用在農業上的事蹟，還未看到農夫們因額外的豐收而喜悅？原來到目前為止，只知磁場對生物有影響，但對影響的原因和應用的價值尚未聽說有完整的解釋和評估，農夫們當然不可能為不共確定的結果就在田中放了大量的磁鐵。所以我們就想藉不同受磁時期對植物生長的影響於此作小小的探討，希望能在植物的生長初期中找到一個適當的受磁時期，讓植物在此時期接受短暫的刺激後就能以較高的速率你長，而不用從播種到結實都受磁場的刺激。當然，找一個適當的磁場強度與以匹配也是很重要的，所以我就設計了這同時控制兩個變因的實驗。

我們把發現喇叭花會朝開午謝的情形告訴自然老師，經過老師的允許，在本校實驗園裡，用水耕栽培的方式種植喇叭花，供我們平常觀察。同時，我們聯想到把它對照自然科學的課本，想要研究利用喇叭花在上自然科學課裡可以學到那些知識。

去年的暑假，賴老師帶我們到學校附近的果園採集昆蟲。我們採集了不少的昆蟲，但最感到驚奇的是在大葉饅頭果樹上所發現的一大群在蠕動的毛蟲。牠們擠在一片葉上，把葉片吃得殘缺不齊，牠們為什麼會成群的擠在一起呢？牠們是蝴蝶的幼蟲嗎？那些毛蟲看起來實在可怕，但為了好奇！就把那一群毛蟲連樹枝剪下來，帶回學校飼養，探討牠們的生活情形。

本實驗自行設計『均衡打出葉錠分法』將蝴蝶蘭有系統編號平均打出葉錠，以此做『浮葉法』和『印模法』實驗。浮葉法測量光合作用速率，印模法檢測氣孔開啟百分比，研究二氧化碳、光照度、水溫、色光和化學肥料對於光合作用和氣孔的影響。蝴蝶蘭在不同環境因子補給或刺激下，到了最高臨界點呈現緩慢成長甚至停滯，像二氧化碳濃度高於1.6%或光照度超過6000lux反應速率會停止成長；水溫20度成長最高；色光對氣孔影響最大是紅光，光合作用速率最快是黃光；化學肥料對氣孔影響最大是鉀肥，光合作用速率最快是氮肥，由此了解蝴蝶蘭照顧方法和本身防衛機制啟動產生的變化。浮葉法用簡單器材和方法可檢測光合作用，建議加進小學自然課本做為觀察光合作用現象方法。

長翅水螳螂生活史包括卵、若蟲與成蟲期，卵與若蟲期日數約為49.49±4.21天，若蟲齡期越大，日數越長，一齡蟲死亡率高。成蟲壽命9個月以上。捕捉足與口器隨齡期越大佔體長比例變小且成長速率小於體長，呼吸管則相反。齡期越大棲息深度越深，成蟲較淺水域捕食與搜尋的能力降低。成蟲依水中振動搜尋獵物易向頻率較高的振動。近獵物採坐等姿勢輔以視覺捕食。食餌密度越高捕食量越大，搜尋成功機率越大，處理時間越短。攻擊熱區為複眼前方約10.5±1.6mm，垂直面角度從複眼上方約151.20±12.38度至複眼下方約9.55±11.28度；複眼兩側攻擊角度約為89.67±16.59度，出手捕捉獵物時間約須0.3秒。

本調查研究針對南竿地區九個村莊所有家燕（Hirundo rustica）舊巢位的數量、毀損狀態、建築物各因子對燕巢數影響、巢位下托物及保護物等做觀察探討。結果發現家燕巢數以介壽村最多而每戶築一個巢比較多；家燕舊巢位的完整狀態以「完好」最多；家燕巢位以一樓為主而壁面材質以水泥壁面為主，磁磚壁面亦高。屋簷長度並不會影響家燕築巢的選擇，同時房屋有前下簷會造成家燕築巢數下降。在家燕築巢位置上比較喜歡選擇左右兩個直角，同時會築巢在物品上以為依托，其中以電線、PVC管為主，而托物對巢的毀損有降低的功能。燕巢下保護物以紙板最多，其次木板，可避免髒亂。家燕屬於地區夏候鳥，在地區有一定的生態角色的扮演，我們更要對牠多了解，進而保護牠。