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第三名

精雕花刃的草叢獵人--棕汙斑螳螂

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。

渦˙光˙食˙色!群下的秘密—探討渦蟲個體與群體的游泳行為

體為生物生存的基本單位,而在群體的層次上,往往會導致個體在面對相同刺激時,產生更複雜的行為。在演化上,扁形動物門是首先發展出中樞神經系統(central nervous system)的類群,其中的渦蟲具有明顯的群體活動特性。然而,群體究竟影響了渦蟲的哪些行為?又代表什麼生存意義?我們發現在均勻光線刺激下,渦蟲不論個體或群體,皆會出現沿壁繞行、繞圈或繞8字形的游泳方式,可能為探勘環境的行為模式;我們也發現在食物刺激時,渦蟲可能出現群體分工;在不同能量的色光刺激時,渦蟲的游泳路徑、游泳速率、游泳週期和遠離程度皆呈現不同程度的改變。

污水的認識與深入研究

爸爸帶我搭渡輪去淡水玩,一路上風光明媚,景色怡人,可是空氣中卻不時飄來陣陣令人作嘔的臭味,河面上還漂浮著一些不該是水裡有的東西,我不禁為河裡的小魚蝦和河邊的水筆仔捏了一把冷汗。回來後與同學談起,於是我們研究污水,想了解污水對生態環境會造成什麼傷害?如何改善?

一「藻」一世界─新月梨甲藻的發光與生長

生物螢光(bioluminescence)相關概念性產品已引起熱潮,本研究嘗試多種培養條件對螢光藻生長的影響,並了解影響螢光藻螢光亮度的因子。 依本研究得到結果,當環境中缺乏鐵、銅和鋅營養鹽時,會減緩螢光藻的增殖並降低螢光亮度。當營養鹽中的CuSO4添加過多時,新月梨甲藻(Pyrocystis lunula)會受其毒性影響而大量死亡並大幅度降低螢光亮度。而以螯合劑配合硫酸銅添加時,可減少對新月梨甲藻的毒性,但並不能降低銅對其生物螢光的破壞。在長期黑暗中,螢光藻的族群密度和螢光亮度皆會下降。

植物釋出的氣體

「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。

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。

費先生與巴先生聯手出擊~數列間的關係及延伸

本研究主要從拼滿8×8「方格盤」的活動中,發現m × n 小長方形的邊長為T × S 大長方形的邊長的因數時,即可利用數個m × n 小長方形拼滿T × S 大長方形。 利用m × n 小長方形拼滿T × S 大長方形的特性,探討利用2×1 的長方形來拼貼2×N「方格盤」拼貼方式的總數與個別數問題。發現拼滿2×N「方格盤」的總數符合費氏數列的規律(AN=AN-1+AN-2);拼滿2×N「方格盤」的個別數,可用公式(個別數= 計算出來,其個別數也符合巴斯卡三角形特性。並發現2×N「方格盤」的個別數與總數之間,是巴斯卡三角形與費氏數列關係的實證例子。 進而探討拼滿3×N「方格盤」的總數,符合三N 數列的規律(AN=4AN-1+AN-2)。且3 ×N「方格盤」個別數是2×N「方格盤」個別數的延伸,兩者具有相互的關係存在。

下坡減速安全駕駛

本研究作品是自行車下坡減速安全行駛,騎乘者在下坡時候,自行車能自動降慢速度,減少自行車的意外事故發生,控制系統要有兩個條件才會產生減速作用,假設只有一個條件成立,並不會產生減速。下坡減速條件為:1.車輛是在斜坡地面。2.下坡車速必須超過20公里。兩個條件成立後,控制系統會作用。經過單晶片的控制及條件的設定,車輛在下坡且速度超過20公里,系統自動啟動馬達偏心輪,拉煞車機構進行減速作用。自行車下坡時做減速的時並不會把車輪鎖死,確保自行車下坡行駛安全。本作品中在前輪裝置一組花鼓發電機,騎乘時由前輪花鼓發電機發電,對車上的電瓶進行充電再供應給自動煞車減速系統使用。最後再製作一組防過度充電系統,避免騎乘時對電瓶過度充電。

茶蠶砂萃取物之成分分析與活性探討

將乾燥茶蠶砂利用極性大小差異初步分離後,對各樣本分別進行清除自由基能力(DPPH)、總酚類含量、總含醣量、以及類黃酮含量等實驗測定,接著以薄層色層分析(TLC)與高效液相色譜儀(HPLC)觀察與分析其中可能之化合物含量分布。 由實驗結果可以得知茶蠶砂的萃取物皆具有抗氧化的能力,且經過各式物質之含量測定之後,發現茶蠶砂具有一定含量的酚類、醣類與類黃酮物質,結合TLC薄層色層分析及HPLC Spike in實驗確認EA萃取物中含有兒茶素存在。 未來希望能夠以進行其搭種類茶多酚化合物之Spike in 實驗並對HPLC圖譜進行單一吸收峰的分離、純化與其純化後物質之抗氧化等化學活性探討或成分分析以確定其中之真正活性成分。