生物科

暑假期間和老師到嘉農專農經科的園圃參觀，在眾多的花木中，發現有果實碩大的藍星、銘星、全時、女王星，亦有長條狀的四川、金香，更有狀如雞心的雞心椒、紫雞心，這些同為辣椒屬的植物，為什麼會產生如此大的差異呢？是否象徵著栽培的變異呢？就此引起我的興趣，想進一步做較完整研究，於是我就投入這項研究工作。

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。

石蚌適於生存pH6到7，泥或細砂質底床的環境，而我們探究牠的生存限制，實驗顯示最適合石蚌生長的溫度為15到30度，能將水質從酸性調節成中性。石蚌有特殊的光影避敵行為，於光影實驗得知石蚌會對光突然產生的陰影有所反應，研判是為避敵行為之反應。在石蚌的棲息環境中，附著性藻類的數量較少，而實驗中石蚌可有效地把透光率低的水體淨化，提升水中的透光率，使水變得清澈。

為建立窗台文化與淨化環境，解決土壤嚴重惡化、氣候暖化、能源短缺的問題，我們想到研發落葉或果皮菇類等廚餘，培養為「有機無臭堆肥」，解決肥堆缺氧問題與對有機酸的緩衝作用，提供養份讓肥堆蓬鬆透氣與微生物有良好的生長環境；使用無底洞植栽法，栽種蔬果花卉於窗台或陽台上，既可達到省水減碳有效率的功能與盆底無淤水污泥，又可防止滋生蚊蟻蟲害，淨化空氣解決溫室問題; 從育苗到設計無底洞植栽到驗證廚餘產生的營養素足夠培養有機土壤，讓「聖運小蕃茄」快速開花結果；並且做生質能發酵酒精測試，發現成效異常良好，遠遠超過我們原本的預期，符合鐵窗變綠窗的簡易設施，使作物生長旺盛，產物質量增加。

長腳捷蟻的食性研究發現，液態食物中，對蜂蜜及果糖的喜好度最高，每隻約停留17 至18 分鐘；而在固態食物裡，以新鮮的果蠅屍體最為愛好，在放下食物時，3秒內，就將一隻果蠅屍體搬走。接著探討其攻擊行為中發現，在狹小空間，因為容易發現侵入種，也更能準確的噴灑蟻酸，導致對方死亡，致死率很高，特別是針對體型相近的大黑山蟻，會以最大量的族群數展開攻擊。最後，在翻巢實驗中，當外在因素干擾穩定巢穴時，工蟻除了迅速將卵、幼蟲及蛹搬離外，更有多數的工蟻進行混淆，干擾天敵發現卵、幼蟲及蛹的機會，這些行為皆表現出對幼體的保護以求族群的延續；實驗期間我們在偶然中，也發現長腳捷蟻為多蟻后形態，且每隻蟻后皆擁有可生產的地位。

本研究透過測量美洲蟑螂(Periplaneta americana)後足反射之程度與耗時等參數，探討中樞神經系統中各神經節在後足反射所扮演的角色。我們發現腦神經節對於反射作用有抑制與整合的效應，前胸神經節會增強反射，而後足的反射中樞位於中胸神經節與後胸神經節，腹部神經節則會抑制反射。本研究以電池座、釘書針與網路攝影機等簡單器材觀察、量化昆蟲足部反射運動，可推廣成國中生物中「反射」相關課程之行為觀察的探討活動，並可應用在仿生醫療上，有助於術後復健或輔具製造的相關研究。

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。

大蟻蛛遊獵捕食，捕食模式介於蠅虎與棘蟻之間。會構築較簡易的棲息巢、包覆性較好的蛻皮巢與穩固性高的產卵巢，會利用舊巢，尤其密巢。雄蛛求偶以第一步足、上顎、觸肢穩定雌蛛後交配。雌蛛偏好在約90夾角葉片築產卵巢。有育幼行為，子代會與雌親蛛同巢至成蛛期。 大蟻蛛以視覺、嗅覺與觸覺接近蟻群，偏好在蟻巢附近築巢，在蛛巢外布置干擾絲、出入口設置簾幕絲，取得庇護又避免螞蟻誤入。大蟻蛛步行、克服障礙與避敵模式都類似棘蟻。以軟體模擬改變大蟻蛛運動模式實驗中，蟻蛛模式可降低被捕食機率。特別的是大蟻蛛也能混入蟻群獵捕與棘蟻共生的蚜蟲，可能兼具貝氏與攻擊型擬態。棘蟻會利用大蟻蛛取食後的獵物殘渣，牠們可能具有互利共生關係。

本研究的設計重點，在找出陽光曝曬時間與塵?減量之關係。由數據得知，在對照組中完全不接受曝曬的每張毛毯塵?數平均為12561.1隻，經過一天8小時的曝曬後減少至平均1004.9隻。塵?於灰塵中族群密度經一天8小時的曝曬後，由每公克6181.4隻降低至每公克534.5隻，已低於行政院環保署公佈的最低致敏量（1000隻塵? / 每公克家塵以下）。因此藉此實驗，可提供一般家庭棉被、毛毯、等寢具的建議曝曬時間，於春天約為晴天8小時，冬天約為晴天兩天16小時，夏天與秋天可少於晴天8小時。

本研究探討蟻獅幼蟲（統稱蟻獅）的生態行為，包括牠步行方式、建造沙阱過程與捕食間的關係。結果一：步行特色(1)在沙地上蟻獅每分鐘平均0.86±0.08cm向後走，沙地外每分鐘平均以35±2.42cm快速行走。(2)都會出現180°大迴轉後，改以反方向走。(3)會走出類正多邊形，最後形成『類等角螺線』的路徑。結果二：(1)頭部能向後側仰達90°，證實拋沙的構造是在頭部。(2)頭部的面積大小為0.01cm2〜0.04cm2，可以承載0.0004g〜0.0018g的沙量。(3)蟻獅建造沙阱，最大射程為0.565cm～2.88cm，因深度加深而縮短；最大高度0.357cm～2.43cm，因深度加深而增加。結果三：直徑與深度與體長大小沒有關係，但是與當時埋伏的半徑、深度有關。結果四：捕食的速度，頭部同方向掉落獵物 > 頭部前方掉落的獵物。