生物科

校園內有許多不同種類的樹，它們葉片的大小、厚薄、形狀與顏色都不同，我們做了一連串完整的實驗與分析，從實驗結果推論出校園中抵擋陽光能力最強的樹葉，另外也用不同樹木的綠葉與枯葉做比較，討論樹葉抵擋陽光能力的因素。我們的方法是以不同的樹葉來遮蔽陽光，測量在它的遮蔽下，每單位時間內溫度的變化。本實驗發現葉片的顏色越深、越厚，它抵擋陽光的能力也越強。

這個研究針對校園內、野外、陽明山花卉中心、與植物園等地所取樣的花、雄雌蕊與蕨類，共進行了五個活動，活動一：藉由觀察不同花朵的形狀和雄、雌蕊生長位置，分析了四個觀察繪圖記錄：1.雄蕊長在一個雌蕊的周圍；2.雄蕊長在雌蕊的身上；3.雄蕊長在花瓣上；4.花上面有很多的雄蕊和雌蕊。活動二：從顯微鏡看雄蕊、雌蕊，觀察到每一種花的雄蕊花粉不同之處，並記錄了雌蕊柱頭分裂的特徵。活動三：發現到大多數的花，其雄蕊和花瓣之間有因數、倍數的關係。活動四：觀察、記錄、拍攝懷孕的花。活動五：針對不是利用開花來繁殖的蕨類植物，分析其孢子分佈的方式及顯微觀察孢子的特微。

本研究針對臺灣棕汙斑螳進行生活史紀錄，並釐清螵蛸孵化時間與溫度的關係，及螳螂捕食與獵物體型的關係。棕汙斑螳從孵化到成蟲經過九次脫皮，體色多變，雌、雄蟲比例懸殊約8：2，雌螳交尾後可產卵6次以上，螵蛸平均可孵化約104隻幼螳，初期產的螵蛸孵化隻數較多，越晚產出螵蛸孵化隻數越少。 實驗冬天室溫與溫室比較孵化期溫度影響，發現溫度愈高螵蛸孵化時間愈短，與當年度月均溫變化率相同，取用此趨勢線公式將溫度帶入，以積分累積方式，便可預估孵化時間。 棕汙斑螳捕食以本身1/5體型獵物最喜愛，能在光線極低環境仍能捕捉獵物，對於螢幕播放移動昆蟲能區分真實程度，也能分辨不同昆蟲種類，不同顯示器對螳螂視覺感受程度，有顯著差異表現。

在水質污染日益嚴重的今天，無論是民生用水或農漁業用水，水質毒性的監測與建立預警機制是很需要的。本實驗內容分兩部分：第一部分是以小斑馬魚和小朱文錦魚作為試驗魚種，利用其避險行為習性，建立一般活動與水質遭受毒性污染之警示指標值(WI值)。第二部分是應用建立的WI值，對本市下水道排放水做檢測，了解水質受毒性污染情況。 初步檢測得知，以小斑馬魚和小朱文錦魚作為試驗魚種，其一般活動之WI值，依序為0.36及0.28；另應用於檢測本市下水道排放水之WI值依序為0.97及0.93，顯已超出一般活動警示指標值0.36及0.28甚多；由此推論本市下水道排放水，已遭受嚴重毒性污染，值得有關單位重視並以此之研究結果，作為如何改進下水道水質之參考。

長鞘寬頭實蠅經常出現在大花咸豐草上，在彰化縣沿海地區、1號省道沿線及八卦山區的九個調查鄉鎮市皆可發現，沿海地區統計的數量最高，約29.05%，從107年12月至108年5月在學校附近調查長鞘寬頭實蠅，發現在六個月內，長鞘寬頭實蠅穩定的出現在大花咸豐草上，而在三大調查區域內個體間並無地域性的差異，雄蟲體長約3.58mm，雌蟲體長約4.76mm，僅有翅膀上的黑色斑點有些許差異，雄蟲有極短的交配器，約0.1mm，雌蟲有較長的產卵管，約0.5mm，雄蟲會主動尋找雌蟲進行交配，交配前並無求偶行為，交配時雌蟲會將產卵管以90度垂直往上和雄蟲交配器結合，在生殖行為實驗中，每隻雄蟲都會找到雌蟲交配，雌蟲大都會和裝置內所有的雄蟲交配。雄蟲有明顯的空間競爭行為。

綠豆在生長時會分泌抑制黴菌生長的物質，當溫度在22°C~25°C之間時，大約在開始生長後的2~3天就會開始分泌，在120 mL的水中放入120顆綠豆並泡3天的綠豆水中，而當溫度在25°C~29°C之間時，大約在開始生長後2天內就會開始分泌，在120 mL的水中放入240顆綠豆並泡3天的綠豆水中時抑菌效果最好。經過實驗的分析後，泡綠豆水中含有多種可抑制黴菌生長的蛋白質，其中主要的抑菌蛋白質的分子量在30 kD~50 kD及50 kD~100 kD 之間。經過電泳分析後綠豆水中至少有11種可能的蛋白質，分子量從約35 kD到超過170 kD，所以之後我們取分子量大於10 kD的綠豆水，並將其冷凍乾燥後，探討生活中的應用。

「多接近自然的綠，有益健康」；「買來青色的啤梨，放好多天才能黃熟，如果你把青色的啤梨放入一個密封的容器，再放上一個成熟的，整個容器中的啤梨就很快成熟」。這些神奇的作用，激起了探究其奧密的動機。

研究主要針對八德地區校園及公園的蚯蚓種類及數量進行調查，結果發現該地區的蚯蚓共有八種，其中外來種黃頸捲蚓族群數量大，在酸鹼值、含水量及植被覆蓋率上呈現廣適應性，是強勢外來種，明顯排擠其他物種。 同時在研究過程中，我們也透過野外採集蚯蚓以及進行土質調查，嘗試分析蚯蚓分布情形與各項土壤因素之間的相關性，顯示影響蚯蚓分布的主要因素是酸鹼值與土壤濕度。土壤密度及地表植被覆蓋率對於蚯蚓的分布也有影響但相關性較低。而氮磷鉀總含量的多寡對於蚯蚓的分布則沒有明顯影響。同時我們更進一步透過實驗室的選擇偏好及活動力實驗，證實蚯蚓對土壤的選擇除了受溼度及酸鹼值影響，也改變蚯蚓在土壤中的活動力。

氣候變遷造成日漸頻繁的區域性水災，使植物生態遭受衝擊，從種子及幼苗在淹水下的發芽及生長狀況，得以探討植物對抗淹水逆境之策略，以供未來災害防治策略參考。而十字花科與菊科植物實驗中，我們發現不發芽為種子抗淹水逆境之共同策略，但氧化壓力則促使淹水下的種子發芽，而增加葡萄糖卻反之。除此之外，從不死鳥的觀察，我們發現淹水會導致幼苗抽長，且黑暗及紅光照射下更為明顯。十字花科氣孔在淹水下會關閉但菊科則否。而分子層面，鈣離子會調控淹水植物的發芽、氣孔開閉及莖節抽長，且過氧化物及葡萄糖亦參與其中。這些新發現值得後續深入探討。

動機： 因為看到校園內塵土飛揚、光禿禿的土地，我們興起了綠地鋪設、重拾往日美景的想法。決定將研究主題定為「台灣的皮膚」－即台灣的原生地被植物。目的：研究與移植台灣原生地被植物, 以尋找自然、美麗、又容易維護的地被栽植方式。研究結果：觀察發現：土壤改造區台灣原生地被植物成長情況比較好；經過移植引進的鋪地效果好又快；台灣原生地被植物漂亮的小花和果實，吸引昆蟲來這裡活動；舖種台灣原生地被植物的土地不太需要澆水。結論：十二種台灣原生地被植物，在改良的土壤上都生長良好。土壤改造可以使植物生長得比較好。台灣原生地被植物會開花、會結果，使整個草皮變得十分美麗，而且會吸引蜜蜂、蝴蝶和昆蟲來覓食。