生物科

台灣是雨量充沛的島嶼國家，時常可以在山中發現許多真菌的足跡，依據文獻記載，真菌的物種約有１５０萬種。相較於只有２５萬種的顯花植物，數量顯然多太多了，而且正在持續增加中，一般人對於磨菇以及毒菇較為熟悉，但是很少人知道他們只是真菌生活使上的子實體，本次研究藉由尋訪山中較鮮為人知的真菌－偏腫栓菌，以及對偏腫栓菌的型態以及生活狀況作一系列的探討，讓大家能夠由偏腫栓菌開始認識真菌的世界。

去年，本校舉行校外教學，當我們路過學校附近的菜園時，看到許許多多的白色的蝴蝶在菜叢中飛翔，同學們都不禁的說：「啊！好漂亮的蝴蝶唷！」。就在這個時候，突然間，看到一位種田的老太太，手拿著一支竹掃把，氣急敗壞的衝向菜田，一面追打那些漂亮的蝴蝶，一面還大聲的么喝、咒罵「要死！要死！ 還不趕快給我走開！！」。看到這般殺風景的一幕，我們不禁懊惱追問這位老太太，為什麼要趕走這些美麗的蝴蝶呢？她面色惱怒的回答說，「哼！什麼美麗的蝴蝶 l 它們是一群魔鬼 l 把我種的菜都吃光光了！！」。我們不禁好奇的問老師，這是真的嗎？老師笑著對我們說「學校不是正在上自然課嗎？我們不妨就把這些白色的蝴蝶作為觀察的對象，好好的加以觀察與研究，有不明白的地方我們再去請教專家」。於是，我們就在老師的指導下，對這些白色的蝴蝶做了一系列的觀察與研究。

我們希望探討擾人的噪音是否也會干擾鳥類求偶鳴唱和行為。我們以無噪音、十字路口噪音和冷氣機室外機噪音，測試三對斑胸草雀，分析牠們鳴唱和行為的變化。結果發現，斑胸草雀在無噪音時，雄鳥鳴唱前會有棲木移動加定點轉身的行為，鳴唱過程中雌鳥會減少東張西望行為。每隻雄鳥的鳴唱句子包括開頭固定的音節，以及接續重複的音節（組），並因個體而異。在噪音影響下，斑胸草雀鳴唱的平均頻率會上升，且拉高最低頻率，鳴唱的平均音量會下降，且拉低最低音量；鳴唱句子的平均秒數、平均音節數、音節類型、音節組合會改變，不完整句數會增加；鳴唱過程中雄鳥和雌鳥的行為頻度和順序也會改變，尤其是交通噪音影響較大。

去年和弟弟進行科展研究時，在小坪頂的小溪邊發現一隻正反面斑紋不一樣的蝴蝶掉落水中掙扎，將之救起拍照後放生。照片沖洗後比對圖鑑為小單帶蛺蝶之雄蝶，並由圖鑑上發現不但雄蝶翅膀背腹面圖案不同，連雌雄蝶之間的圖案也不同，這種差異到底在其生存適應上有何意義引起我們極大好奇。但收集相關資料後只有生活史中的形態和採集記錄，其他相關資料均極缺乏， 因此乃動手進行在台北盆地的分布調查及飼養觀察以了解其生活史。從初步飼養成果中，發現小單帶蛺蝶生活史中幼蟲在顏色及形態上都呈現豐富的變化，同時體表也布滿駭人的刺突，並且具有很多和一般蝴蝶不同的行為。例如多數蝴蝶產卵在植物的嫩芽或幼葉．上，以方便孵化的初齡幼蟲能哨食到而小單帶蛺蝶卻產卵在發育完全的老葉片上；多數蝴蝶幼蟲都將排泄的糞便撇棄，而小單帶蛺蝶幼蟲卻將糞便如珍寶般保存並善加利用。這些飼養過程所發現的奇特現象，在野外生存適應上的意義為何是我們要探討的重點，因此乃以飼養資料為基礎，選擇台北市立動物園蝴蝶公園為樣區，進行野外觀察建立基本資料，並探討這些特殊習性在生存適應上的意義。

本研究做了約兩年。研究以室內飼養觀察火炭母草葉蜂為主，也進行野外觀察。研究牠的生活史及天敵（主要是寄生蜂），建立生活史的基本資料，供往後昆蟲教學及鄉土教材使用。所得成果如下：一、新北市新店地區的火炭母草葉蜂一年約有6個世代。二、卵的發育關鍵因素是在卵周圍是否接觸水分。三、幼蟲頭殼直徑會隨齡別增加而增長，較具有代表性。四、氣溫會影響蛹期變化，成相反的趨勢，且有以蛹的方式度冬的現象。五、成蟲具有多次交配的生殖行為。六、火炭母草葉蜂成蟲有不同的色型，會隨季節而有體色轉變的現象。七、天敵有蜘蛛、螞蟻、寄生蠅及寄生蜂。八、寄生蜂會寄生各齡的火炭母草葉蜂幼蟲，明顯會影響火炭母草葉蜂的族群生長。

本研究主要目的在於建立一個長久穩定的小型水族生態系（掌中缸），由於掌中缸內並沒有過濾與加溫系統，比一般水族箱生態系更為脆弱，所以我們特別針對水質、水草、光線、換水、缸中生物、藻類等問題進行研究。實驗過程有以下幾點重要心得與發現：日曬法為最省錢與最快速去除自來水中氯氣的方法；新建立魚缸內的必須要40天以上才能建立起一個完整的生物分解系統，而且消除亞硝酸所耗的時間遠高於消除氨所耗的時間，但系統內的硝化細菌仍然無法有效去除水中的硝酸鹽類，所以必須仰賴換水稀釋與種植水草吸收；含有電氣石成分的奈米陶瓷粒比生化陶瓷與水草砂更能附著硝化細菌；水蘊草、金魚草此類成長快速的優勢水草，光合作用最為激烈，能有效降低NO2 、NO3-濃度與增加DO值，更能抑制藻類蔓延，且種植面積越大，效果越好，但其缺點是吸收過多水中的CO2，造成PH值上升，KH大幅下降，形成生物脫鈣作用 （ Biogenic decalcification ） ；照射太陽光雖然對水草生長有極大幫助，但易造成藻類蔓延與黑殼蝦死亡，因此每日斜射4小時最佳；最佳的換水方式為每週換水1/3；本實驗也針對數種水中生物進行耗氧量、對氨與溫差變化耐受力測試，找出最適合生存在掌中缸的生物；生物除藻為掌中缸最佳的除藻方式。在累積許多實驗心得與結果後，本實驗也針對密閉的生態球與加入自製二氧化碳系統進行探討與研究。

本實驗主要針對蠅的特性，以食物誘集法設計了十一款不同的捕蠅器去捕捉蠅，並經過十二次的實驗，以長期觀察和數據統計的方式，去比較哪一款的補蠅器成效最佳，最後為十號捕蠅器的效果最佳，因此我們推論是因為餌離洞較近，蠅能夠輕易嗅到食物腐敗的味道，才會進入捕蠅器中，藉由上層透光，下層不透光的反差設計，可有效引誘蠅類進入上層而找不到原來的出路。同時我們在捕捉到蠅後，將蠅放入我們製作的飼養箱中進行長期觀察和錄影，發現蠅的生命力旺盛，在補蠅器中，多習慣向上移動。它們在溫暖的生活環境中時，便會在餌中產卵進行繁衍，我們也發現，當蠅在溫度較低時，活動力較小，生長的周期會比較長。

本研究主要從 2001 年 3 月~2003 年 3 月進行八掌溪嘉義市段（文中簡稱本區段）的鳥種調查，及環境變化對鳥類群聚之影響。調查方法係採定點觀察，結果顯示本區段鳥相多樣化，調查期間，除了記錄各月份鳥種、數量外，並拍照記錄棲地環境變遷之情形。二年調查結果，一共記錄到 29 科 56 種鳥類，單月最高 35 種（2003.1月），最低 12 種（2001.6、8 月），其中較特別者，是冬候鳥高蹺?（Himantopus himantopus）數量最多（2001.12-1200 隻；2002.10-1540隻），高蹺?在本區段是全國最大的度冬族群（翁義聰等 1998），身長約一般的短足鷸?科鳥類佔優勢。本區段內的「垃圾山」適進行遷移（預計 2001.11 月至 2002.12 月完成遷移）且防洪工程亦陸續進行，棲地生態環境的改變是否影響各類鳥種之棲息，即是本研究中的一項主要課題。

室溫在17℃-23℃時，日本紋白蝶Pieris rapae 完成一個世代的時間，約在28-44天。化蛹台的試驗中發現，夾角60-90度間是最適合紋白蝶化蛹的角度。紋白蝶化蛹後三天內，蛹色仍然會隨著環境變化而改變。飼養紋白蝶的容器粗糙則蛹色較深，在不同背景顏色及不同色光影響蛹色的試驗中，蛹色由深到淺依序為藍、紅、黃。經由以上三個試驗的結果，我們推論影響蛹色最重要因子，是光的照度。因此進行一、五層黃色玻璃紙的試驗，發現一層的蛹色呈現綠色帶黃，而五層的蛹色則呈現咖啡色。在不同光照角度的實驗中，發現越接近照度大的位置，紋白蝶化蛹時的蛹色會較淺，而靠近壓克力底部，蛹色則較深，證實影響紋白蝶蝶蛹的顏色，最主要的因子是光的照度。

本研究旨在探討美洲蟑螂、櫻桃紅蟑及杜比亞蟑螂的嗅視覺及環保防治方法。研究結果顯示，三種蟑螂皆有負趨光性，對紅光的趨向行為較強。美洲和杜比亞蟑螂對甜味、鹹味有正趨向行為，櫻桃紅蟑對各種味道有明顯負趨向行為；美洲蟑螂對多醣類有明顯正趨向行為，杜比亞蟑螂對雙醣類較不明顯正趨向行為，櫻桃紅蟑對各類養分氣味無明顯正趨向行為。 環保防治方面，橘子外果皮製成毒餌致死率達66.7%，致死天數最短。新鮮香茅忌避性最佳，九層塔持續性強，乾燥後香草忌避性普遍降低。木醋液、椰子油起泡劑、苦楝油、菸草粉所製噴劑致死效果較佳。澳洲茶樹枝粉末煙燻致死效果最佳。 廢棄物處理部份，杜比亞蟑螂臆會取食不織布、泡棉和PE塑膠袋等廢棄物而存活。