生物科

本研究在探討黃斑椿象的棲息環境、生活史以及產卵習性。我們在觀察實驗裡發現：黃斑椿象族群最主要棲息在臺灣欒樹，族群會隨著季節變換產生變化，七月~九月是族群增加最多的月份，越接近十月份，族群數量會逐漸下降；另外，我們發現實驗室養殖的黃斑椿象卵的孵化率會高於野外產的卵的孵化率，椿象的存活率會隨著齡期越高而降低，我們所觀察到黃斑椿象從交配到3齡一共是36.4天；我們也發現黃斑椿象的產卵數固定，產卵範圍也固定，卵的排列方式一致性高，卵的中心點也會接近葉子中心；最後，我們更發現黃斑椿象會選擇產卵的葉子，葉寬和葉長都會影響黃斑椿象是否產卵，尤其葉子的寬度是影響黃斑椿象是否產卵的最主要因子。

自製培養箱，針對Bacillus natto Sawamura進行液態培養，發現在溫度40℃生長效果最佳。文獻得知納豆菌有光接受器，會對光照產生反應，進行實驗發現白光照射培養時比無光照，生長效能有所提升，證實雖非光合菌，但光照對生長有正面影響。針對不同波長進行實驗，發現波長介於520-625nm的光對菌生長效果最佳。最後探討光強，發現照度影響不明顯，在6000lux左右下納豆菌生長較佳。 應用上發現其他穀物也可培養納豆菌，主要是所含蛋白質影響生長。以市售品牌比較，發現台灣產納豆菌數優於日本產納豆，另外在良好冷凍情況下保存，其保存期限不影響納豆菌數。最後自製保鮮盒，以1W紅光當光源，對保存有延長效果。

為延伸國中教材中測定植物葉片澱粉有無的方法，使具有比較澱粉多寡之功能。我們設計出能將澱粉半定量分析的簡易方法—米字檢測法：利用「澱粉與碘液產生的深色錯合物，會因澱粉濃度不同而對米字圖形產生不同遮蔽率」之原理，製作「澱粉濃度—米字遮蔽率常模」。應用上，我們建立了米字檢測法標準操作程序，對照常模後即可快速比較葉片中澱粉含量；相較分光光度計吸光值或沉澱法，米字檢測法具有便宜、器材簡單、操作簡便等優點。我們並從校園植物篩選出日日春(Catharanthus roseus)與芳香萬壽菊(Tagetes lemmonii )，以米字檢測法進行葉片澱粉代謝實測；發現不同植物在不同季節及光照變化下，葉片中澱粉含量變化也不同。驗證米字檢測法於探究植物澱粉代謝上具有應用價值。

在前人的研究中，我們得知保衛細胞只作為控制氣孔，藉此使植物氣體交替，不過，在本實驗中卻觀察到保衛細胞在不同條件下，隨著溫度以及土壤濕度的提高，氣孔會為了避免表皮細胞相互擠壓而縮小，而在保衛細胞完全失水的情況，氣孔會呈現幾乎關閉，且植物葉片會向下表皮彎曲，使我們證明了保衛細胞的開闔確實有調控葉片形狀變化的功能。而我們也根據實驗結果推斷出保衛細胞能以開闔氣孔避免表皮細胞因環境因素而互相擠壓，且仍會預留縫隙來緩解葉片的變形，更讓我們了解保衛細胞其實不只有控制氣體交替的功用，也默默地接任伸縮縫，以物理的性質保衛了植物。

本研究主要有兩大面向：其一，將六隻實驗用公倉鼠，依不同光源環境分三組飼養，分別就日常組、明亮組、暗黑組，在飲食量、飲水量、體重成長、老鼠迷宮穿越時間等方面進行探討。其二，將老鼠迷宮分三種不同出口情境，分別就空出口、音樂出口、食物出口，探討迷宮穿越時間差別。為期六週的操作中我們發現：不同光源環境對倉鼠飲食量、飲水量、體重成長並無影響差異；而不論何種迷宮出口，明亮組和暗黑組的迷宮穿越時間都明顯快過日常組。我們也得知：老鼠確實有學習能力，因為六週以來，各組倉鼠在各種出口情境的測試下，每週迷宮穿越時間，都有明顯縮短。而對於不同迷宮出口情境，顯然音樂和食物出口都對倉鼠產生吸引力，讓穿越時間縮短不少。

大自然植物生長的機制，往往蘊藏著驚人的幾何原理。本研究以常見的「芸香科金橘」為研究樣本，觀察發現金橘莖刺長於葉腋處，其下是生柄葉及葉片，且彼此成對交錯互生，莖幹中段部位之葉與莖刺生長大小比例明顯較為固定。 本研究藉由規劃便利有效率的編碼規則與標示方法，配合自行改良設計的數位測量儀器，進行金橘葉和莖刺的生長空間幾何之測量，發現金橘葉片長與寬比例近似於黃金比例1.618，葉與莖刺分別以順時113°與逆時109°多條螺旋規律生長，且繪製生長空間幾何分布圖，分析發現葉與莖刺生長受緯度之季節日照影響；另透過顯微設備觀察發現兩者均佈滿油腺，經檢測皆具酸性(PH5~6)成分，運用本研究結果建立3D模型，可提供後續深入探究與應用之參考。

南美蟛蜞菊來自美洲，是耐旱、耐熱的菊科植物。這次實驗欲探討如此強大的外來種，若是遇上同為菊科的葉菜類植物–紅鳳菜、福山萵苣及茼蒿，是否會侵犯它們的生存空間呢？我們針對南美蟛蜞菊對此三種蔬菜，由種子到小苗的影響，及成熟個體間的生長競爭，加以研究。 實驗結果發現南美蟛蜞菊浸出液不僅會抑制其他三種菊科種子發芽；也會滲入小苗根部，造成小苗葉部枯萎；甚至還能滲入泥土中，影響菊科蔬菜的生長。南美蟛蜞菊葉部的葉綠素a、葉綠素b及葉黃素含量皆高於福山萵苣及茼蒿，且其根系總體積較大並分布較廣，能透過匍匐莖快速擴展其生存範圍，進而影響其他菊科蔬菜的生長。基於以上觀察，再次顯現防治外來種是極重要的任務。

為瞭解大巴六九藥用植物園區及附近的蛙種組成、時空變化與分布的棲地特性，我們自2015年10月至2016年12月期間，每季前往樣區進行調查約2~3次，研究採用「穿越帶鳴叫辨識法」和「目視遇測法」。研究共獲得119筆紀錄，包括：樹蛙科3種、蟾蜍科2種、狹口蛙科2種、赤蛙科2種及叉舌蛙科1種，共計10種。調查結果顯示，在總隻次和隻次比例上皆以拉都希氏赤蛙最多，為園區內的優勢蛙種。研究期間，因強烈颱風侵襲，導致園區水源中斷數天，造成池水下降，嚴重影響蛙類棲地，蛙類平均隻次因此下降。此外，不同蛙種對棲地的喜好也不一。本研究初步確認了園區蛙種的組成與生態概況，可運用在園區蛙類觀察、蛙類保育與環境教育。

2002 年10 月至2003 年4 月，我們就鸕鶿族群在金門最大的夜棲地－慈湖，調查其離巢與歸巢等移棲行為，發現該夜棲地的鸕鶿族群數最多的季節為 2 月，達 7750 隻。牠們每天早上約 10 時前離巢至沿海覓食，到傍晚約 6 時前回巢，其離巢與歸巢時間與遷移狀態有關；至於離巢與歸巢的方位，則與風向有密切關係有關係。牠們每天群出群歸，清晨以震撼之姿飛過天空，傍晚則又分隊，以不同的變換隊形歸巢，是金門鳥類重要的生態奇觀之一。

本研究想了解酸對人感知的甜味有何影響，實驗以固定糖度改變酸度(固糖)，及固定酸度改變糖度(固酸)兩種模式來探討。 比較兩種模式，固酸辨識度皆較高。 比較糖的種類，砂糖受酸影響較小，固糖時較甜，糖度低時有味覺混亂，出現高甜度，共有8種；HFCS較易分辨不同糖濃度，固酸時較甜，不易受不同模式干擾。甜味的不同可排除是氫離子的影響，加酸後辨識力都會提高，可能是TypeIII被酸激活後，釋放5-HT抑制TypeII活性，使其不會過度疲勞，所以辨識度上升。 應用在生活上，若怕甜味被酸干擾，可用砂糖，較不易被影響；用HFCS調飲料，建議用固酸模式，甜度較高；喝加HFCS的飲料時，因辨識度高，可選擇糖度較低的飲用；使用砂糖調飲料，可採用固糖8種健康配方。