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生物科

發現〝真象〞~姬緣椿象的行為和生殖研究--發現本土種和入侵種的交互作用

本土種大紅姬緣椿象和2012年南部新紀錄外來種中南美洲紅肩美姬緣椿象,都以台灣欒樹蒴果為主食。野外觀察36次記錄560隻、飼養4組160隻椿象,發現多分布欒樹主幹和枯葉量(躲藏、停棲)、欒樹種子量(食物)成正比。晴天(45000-48000Lux)高溫(30.38℃)低濕(40-60%)最多,行為依序為爬行、靜止和吸食;飛行、交配和產卵僅在晴天,陰雨天無明顯動態。調查27次確認兩種椿象校園共域生活,紅肩美姬緣椿象佔50-100%。觀察杯飼養26組36對椿象做交互實驗,發現混養組兩種椿象均比單獨養多產1.8~2倍卵,各齡期發育時間縮短1/3~1/2,孵化率和交配天數下降10%。實驗和野外調查顯示入侵種紅肩美姬緣椿象有較高生殖力、子代數和存活率,在環境變遷和全球暖化中具優勢競爭力,將嚴重影響本土種姬緣椿象。

探討綠豆水抑制黴菌之效果與應用

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。

魚兒避險行為應用在監測水質毒性上之研究~ 以小斑馬魚和小朱文錦魚為例

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。

淹淹「易」息─探討植物在淹水逆境下的生存機制

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。

天使的面孔,魔鬼的化身─紋白蝶的觀察與研究

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。

台灣的皮膚

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。

電磁當道-鼠輩橫行

本研究以一般家庭電器用品、手機等所產生的電磁輻射作探討,全面探究常用家電所產生電磁波強弱散佈情形,並應用實驗檢測結果,對三組小白鼠進行家電以短距離、長時間及手機近距離的電磁輻射作用,以長期觀察小白鼠生長狀況、飲食、體重、迷宮測試覓食記憶反應時間、探索反應次數等之改變,進一步瞭解電磁波對小白鼠產生的影響,並期應用延伸此實驗成果,引起大眾對生活中無形之電磁波的注意及其對生物與自然生態影響的探討,並對電磁波輻射污染融入環境教育教材提供建言。

比蚯泥在此~探討八德地區蚯蚓分布與土壤因子的關係

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。

泥壺内的秘辛〜赭腰圓領蜾蠃和黃胸錐腹蜾蠃生存策略探討

校園內有許多泥巢,調查研究後發現多數為赭腰圓領蜾蠃所築的土條狀泥巢和少數黃胸椎腹蜾臝所築的壺狀泥巢。統計428個泥巢後發現39%泥巢為2~3列、建築在轉角粗糙的窗框牆壁,面南花圃居多。本研究比較兩種泥壺蜂的型態構造、生活史及其築巢行為。人造環境可飼養和觀察泥壺蜂,但在飼養環境中不會有築巢和獵捕行為。兩種雌蜂均會築巢、產卵、捕獵並置入幼蟲食物後封口,但赭腰圓領蜾蠃體型小、幼蟲食量小、發育期長、壽命短,泥巢空間小但上下兩層設計讓雌蜂入泥巢休憩和護卵及幼蟲;黃胸錐腹蜾蠃體型大、幼蟲食量大、泥巢空間充裕但雌蜂封口後離巢不進巢內。幼蟲發育成功率偏低,發育成功率不同,兩種泥壺蜂以不同的生存策略來護卵育幼和防範天敵。

幾丁聚醣膜的生物感測器及電化分析方法之探討

本實驗的目的,就是希望利用幾丁聚醣穩定的性質,把過氧化氫?用1,5─戊二醛交聯在幾丁聚醣膜上,將自由基的前身─過氧化物(本實驗使用過氧化氫)在分解過程中造成的電位隨時間的改變速率,以米氏方程式(Michaelis-Mentent Equation)求得交聯在幾丁膜上之過氧化氫?的活性,將可針對各種過氧化物個別濃度作鑑定,以應用於各種較複雜及濃度較低的環境檢測上。而最後得出在沒有除去氧氣的影響下,其偵測的靈敏度可達約0.000863M/mV(即濃度每改變0.000863M可得1mV電位差)。