生物科

鹽害及乾旱是限制植物生長和分布的重要因素之一。據估計全球三分之一以上的灌溉土地均有鹽害的問題存在，肥料的使用與海水倒灌一直是土壤鹽害的兩大元兇！鹽害對植物的傷害到底多大呢？若以不同濃度的鹽水培養植物，則因植物耐鹽性的差異，仍可發芽，但發芽率很低。若先以清水催芽後，在以不同濃度的鹽水培養植物，則可大大提高發芽率。可見催芽對植物的重要性！然而，鹽化的傷害在初期最嚴重，中期與後期因植物較能調節使傷害降低，但不論初期、中期或後期在模擬海水的濃度下生長都有抑制！植物對鹽害的生理反應是：首先葉片開始變形、捲曲，莖部失去水分而枯萎，到萎縮而死亡。根部吸水量的減少，細胞的溶質相對提高，使細胞滲透壓提高，雖然提高滲透壓，仍無法吸收外界的水分，所以植株會因吸不到水而響生理作用，走向死亡的命運! 在水耕植物鹽化的即時處理的實驗中雖然初期的生長有所抑制，但仍可恢復生機!而其決定關鍵在鹽化後5-6小時之內!另外，在模擬土耕環境下土壤鹽化的恢復對植物的影響，得到了很好的結果，決定關鍵在鹽化後4-5小時之內，對植物而言仍可恢復生機，且生長良好! 雖然如此，我們仍希望能搶救垂死的植物，實驗證明促進植物的呼吸作用可促進植物長出新根。電解水的灌溉可救活更多更嚴重的植物。而我們找到一些吸收鹽類的植物，在不影蠻生態平衡下，以最經濟的做法解救他們!相信未來能有所貢獻於社會!

台灣地區是典型的島嶼形生態系，生物的資源相當豐富，過去在台灣有紀錄的 18 屬 50 種鍬形蟲中，有 26 種為台灣的特有種，因此台灣是研究鍬形蟲的寶庫。但過去數十年台灣缺乏鍬形蟲完整有系統的田間調查，因此台灣的鍬形蟲研究資料仍相當缺乏。我們嚐試將過去利用寒暑假在野外採集或觀察到的鍬形蟲作一整理，並列出我們飼養鍬形蟲的心得，希望能讓更多人了解這種會飛的小鉗子-鍬形蟲的生態。且我們將發現的鍬形蟲性別數量做比較，並比較他們的趨光習性，發現野外發現的鍬形蟲雌蟲數量多於雄蟲，而且似乎和和雌蟲與雄蟲表現不同的趨光性有關聯。另外我們的研究也發現鍬形蟲對白色燈光表現最強的驅光性，藍光次之，鍬形蟲對紅光、黃光及綠光則不表現趨光性。

有一天，我幫媽媽到米缸量米，忽然看到一種很奇怪的蟲在蠕動，我不敢量米，所以就趕快跑去找媽媽來看，媽媽看完說：「別擔心，那就是米蟲罷了」我又問：「它到底是益蟲，還是害蟲呢？」媽媽說：「我也不知道，這要你自己去觀察。」就是媽媽這番話，引起了我研究的心理。

假寒到外婆家，外婆家在彰化縣田尾鄉有一大片的菊花苗圃。趁此機會參觀了花圃，發現花圃在晚上點著燈泡，我問外婆為什麼？外婆告訴找這樣可以幫助菊花的生長。由於我的好奇，引起了一連串的問題：燈泡是不是真的能幫助植物的生長呢？日光燈是否也能促進植物的生長？還有，彩虹的七種光是不是也會促進植物的生長？如果是，那會有什麼影與呢？為了瞭解這些問題，我就開始找資料，結果在老師所收集的科學研習月刊（第十九期第四卷第五頁）中也發現了有關的研習題目，更引發了我研究的興趣，我就找了幾位同學共同研究。

本研究探討「天然水草缸」是否能捨棄傳統配備，利用水草缸自身機制達到平衡。我們建立「養水作業流程」，亞硝酸菌（Nitrosomonas）6週的時間可培養完成，硝酸菌(Nitrobacter)8週能培養完成。但NO3-無法被分解。為了降低NO3-濃度，研究水草淨化水質能力，發現「優勢水草種植面積70％+水草修剪+每週換水＝高效能過濾器」方式取代圓桶過濾器。水草缸可增加魚類的耐寒能力。我們分析飼料成分，希望透過平日餵食取代外加水草液肥，但發現水草液肥並沒有考慮餵食飼料的問題，氮磷會重複補充。飼料中並無水草所需的鐵與微量元素，無法餵食取代施肥，並提出補充「非完全肥料」的概念。最後重新建立「高效能天然水草缸」，觀察歸納出天然水草缸與標準配備水草缸之間的優缺點比較。

一年一世代的磚紅厚甲馬陸，每年10~12月是它的繁殖交配旺盛期，在校園各角落都能看到行色匆匆急著找伴的成蟲。屬節肢動物門倍足綱厚甲馬陸科的磚紅厚甲馬陸，在幼年期共會蛻6次長至成蟲；每蛻一次皮身體會長出7節每節有2對腳。多數時間磚紅厚甲馬陸都生活在土壤裡層，消化枯葉腐木成有機質，並讓大土塊變小鬆軟土壤，只在繁殖交配期會出現土壤表層。身體兩側分泌出的酸性驅避液會造成灼傷動物皮膚，驅除螞蟻。

研究想了解大肚魚為何成群？跟著群體覓食及避免危險上有何好處？本研究利用Y型水道實驗來檢驗群體決策是否有相對優勢。研究發現大肚魚傾向成群，群體在覓食行動上所花時間比個體短，因為群體中的領袖提供較佳決策品質，使群體決策正確率高於個體。 主要發現如下： 1. 單一個體在覓食與避險的決策正確率約50%。 2. 群體在覓食與避險的決策正確率接近100%。 3. 領袖決策正確率（82.61%）優於一般個體（57%）。 4. 領袖決策如果沒有得到其它個體的跟從，決策不被執行。 5. 領袖與群體大小要有合適比例（20~30%），才能有效帶領群體。 6. 個體行動原則是「跟著身旁同伴」，因此領袖在群體中的位置分配會影響群體決策。 7. 根據這些群體特性，用MATLAB電腦語言模擬大肚魚群體行為。

在溫差極劇的沙漠中，所能生存的生物必備有特殊的機制，以來抵禦炎熱及缺水的環境所帶來的不便。日夜溫差的劇烈，以及沙漠水份之缺乏，造就了沙漠植物之耐熱及抗早性，仙人掌（ Cactus ）為典型存活在沙漠之植物，其必有能克服高溫及溫差大的構造和生存方式，為充分了解仙人掌的生存機構以及沙漠植物在困境中存活之法，以利人類在沙漠等特殊環境中活動，所以啟發實驗動機，著手設計實驗，並且特別就於仙人掌之針狀葉，討論其散熱特性，以彌補一般對於針狀葉功能之認識。

在漫畫書堙A我常看到背著房子走路的蝸牛，總有一對斗大的眼睛，畫家們很誇飾地畫出牠那長長觸角上的兩個圓球，真吸引人。這時，引起了我的好奇，蝸牛的眼睛真是長在觸角上的嗎？真的能看到東西嗎？有沒有除了「看」以外的功能呢？因而對牠的眼睛產生了研究的興趣，於是邀了三位同學，一起展開一連串的實驗研究。 為了研究蝸牛眼睛的祕密 · 我們先搜集有關的賣料，再把這些資料，加以分類、處理，得知：鍋牛的眼睛生長的位置，大致可以分二類，一類是眼睛長在觸角的頂端，另一類是眼睛長在觸角的基部。 眼睛長在觸角頂端的蝸牛，通常雌雄同體，且頭上長有二對觸角，後觸角也稱為「視觸角」。而眼睛長在觸角基部的蝸牛，通常雌雄異體，且頭上只有一對觸角。

將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制濕度，在不同的濕度下，取其所吐的絲，以微量天秤測量其強韌度，發現濕度越大，蜘蛛絲的強韌度越小，同種但不同個體之蜘蛛皆有相同的結果，可以以公式 1/ F = k H ± Ho 表示（F：砝碼數，k：斜率，H：濕度，Ho：常數）。另外，將熱帶幽靈蛛以及肩斑銀腹蛛飼養於實驗箱中，控制溫度，取其所吐之絲，以微量天秤測量其強韌度，發現溫度太高或太低，蜘蛛絲的強韌度皆降低，在 20℃~ 30℃時絲的強韌度最大。另於不同溫濕度下，觀察蜘蛛網，發現在適當的溫濕度下，肩斑銀腹蛛會正常結網；溫度太高或太低、及濕度太高或太低的環境中，皆只吐少量的絲。