全國中小學科展

生物科

沙阱內的秘辛--探討蟻獅幼蟲建造沙阱策略與捕食間關係

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。

變「便」防禦~探討溫氏捕植蟎捕食及神澤氏葉蟎的防禦行為

神澤氏葉蟎為農作物重要害蟲,為了解「神澤氏葉蟎」與天敵「溫氏捕植蟎」的微妙關係,我們進行系列實驗。葉蟎雌性成蟎體型較捕植蟎大,體長分別為0.42±0.04及0.38±0.01mm,捕植蟎成蟎時期較長。捕植蟎隨機捕食,以前足作為捕食工具,卵為優先捕食來源。捕植蟎雌蟎,平均一生約捕食128.4個卵。葉蟎成蟎會吐絲織網,織網使卵存活率提升,同時也使葉蟎移動速度加快並便利大批遷徙。食物短缺時,葉蟎會於織絲網上集合成蟎球,隨風擴散到更遠區域。葉蟎會產生黃色及黑色兩種排泄物,實驗顯示黃色排泄物能使捕植蟎退避,降低卵的被捕食率。在捕植蟎出現下,葉蟎排泄物的黃黑比(1.97:1)轉為(3.8:1),藉由提高黃色排泄物的比例來禦敵,真是出人意料的防禦方式。

稻田中的小巨人

今年學校成立顯微教室,我們將野外採集的水中生物做研究並參加期末報告比賽,獲得優勝。以「圓頂水蚤」做主題,深入研究並參展。

有蟲在嗎-棉野螟蛾幼蟲捲葉及相關行為探討

棉螟幼蟲會在朱槿等植物作捲葉與覓食,影響植物生長及觀賞價值。我們想探討捲葉相關行為及防治方法,於是進行調查與實驗。發現幼蟲喜歡在有遮陰的朱槿上層作捲葉,開口會有絲和糞便。初孵化幼蟲群聚啃食葉背,較大幼蟲會作捲葉藏身其中,部分捲葉有幼蟲群居;幼蟲捲葉步驟類似,有換巢情形;社區朱槿捲葉及幼蟲數量隨月份有變化;作捲葉穴居是主要的防禦行為,遇天敵時,常縮回捲葉及運用絲線逃離捲葉。我們發現化蛹情形與文獻在捲葉內化蛹不同,多數幼蟲會離開捲葉找隱蔽暗處夾縫中化蛹;實驗發現光照及夾縫會影響化蛹。我們建議物理防治方法,特別是製作誘捕幼蟲化蛹的暗盒或黑袋,可減少大量繁殖幼蟲的數量,以達到有效減少幼蟲為害植栽。

噪音對斑胸草雀求偶行為的影響

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。

好色之徒-探討孔雀魚體色與求偶、保護色及群聚行為的關係

利用紅、黃、藍色的孔雀魚測試擇偶過程中體色所扮演的角色,結果公魚偏好與自己體色相同的母魚,不論公母多偏好與自己同色的燈光。孔雀魚擇偶有兩趨勢 : 1.偏好自己的顏色、2.喜歡較深的體色。從演化觀點 :人擇使這兩趨勢被保留,因為這使孔雀魚生下鮮豔後代的機率提高,自然受人青睞。擇偶的顏色偏好除了是先天行為,也受後天同伴體色及棲地顏色影響。 保護色方面,母魚較公魚傾向與本身體色相似的環境,且保護色下受刺激的反應較安定,群聚行為(警戒性)也較不明顯。群體中的母魚沒有靠近相同顏色母魚的傾向,體色深的母魚無法成為群體的領導者。 紅色母魚對紅色燈光建立較佳記憶,且依據水族館訪查,體色較複雜的孔雀魚可能有較好的生命力。

金沙高陽路地區水獺的活動地點與行為調查

自 92 年 1 月 21 日至 3 月 9 日期間,在金門島金沙鎮高陽路地區及光前溪間八個連貫的七個池塘,進行水獺活動地點與行為調查,根據發現的糞便、毛、食餘、腳印等結果顯示金沙高陽路沿線之水池仍有水獺族群之活動,並且根據水獺在每個水池出現的時間及頻率發現水獺在人為干擾較少的地方,活動較頻繁。

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)。

八掌溪鳥類群聚之季節分布與棲地環境變化關係之研究─嘉義市湖內里段

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。

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。