第51屆--民國100年

我們透過1970~2010年西北太平洋颱風的資料分析，探討聖嬰現象與颱風生成、路徑、強度和消亡的關係。我們發現，聖嬰現象發生時颱風較晚生成，颱風季較短，且生成後路徑偏北，東北亞國家受到颱風侵襲機率增加，反聖嬰時期颱風則較易侵襲東南亞。在夏季，臺灣於正常期比較容易受到颱風的侵襲，而反聖嬰現象發生時，秋颱侵台的機率增加，臺灣須嚴防秋颱的威脅。雖然聖嬰期颱風生成月份較晚，但生成位置遠離陸地，使平均壽命較長，颱風強度也易增強。統計結果也顯示，颱風的消亡與聖嬰現象無明顯關聯性。

直至今日，員林盾蝸牛Aegista inrinensis是全世界唯一以我們家鄉「員林」命名的生物。但自1906年研究者於員林鎮發現並確立其模式標本後，員林鎮至今再無任何採集紀錄。可能因為研究者少、採集地未涵蓋員林地區以及相似種間的鑑定不夠明確而導致誤判。本組由文獻、採集記錄中得知近百年來員林盾蝸牛的採集地點多集中於桃竹苗地區，且研究者極少，合理懷疑員林鎮仍存有員林盾蝸牛。依照環境及人為干擾程度在員林鎮設立九個樣區，進行調查後，在森林棲地中發現二十隻員林盾蝸牛，顯示員林尚有員林盾蝸牛。此外，本組以自創X光透視圖做為分類依據，將員林盾蝸牛與其相似種做形態上的詳細比較，進而建立盾蝸牛屬之蝸牛的檢索表。

芒萁是中低海拔常見優勢種，以往文獻提出的解釋是「適應台灣酸性土壤」，但我們提出另一假說：芒萁的羽狀複葉具有特殊的樹狀碎形生長形態，二分岔疊代循環，使其生長效率提高，具有較佳的生長優勢因而成為地被層優勢種。我們從野外生長形態及模擬生長模式進行驗證。野外調查結果，複葉枝條長度與分岔角度有遞減的趨勢，以降低末端小葉重疊比例而提高光合作用葉面積。軟體模擬結果，最佳生長模式為二分岔3階層且分岔長度比為1.0，分岔角度為100。重複二分岔次數模擬中以3階層效率最好，最差為6階層，此結果與野外生長狀況相符。從野外及模擬資料互相比對後，發現樹狀碎形生長模式能讓能量收支達最佳化，有較佳的生長效率，有助成為優勢種。

本研究針對經篩選後之五種中藥：金銀花、苦參根、貝母、蛇床子、雞冠花對於存在生活週遭黴菌的抑制效果進行定量探討。 本實驗顯示蛇床子對根黴屬麵包黴黴菌抑制率可達71％，對枝孢屬空氣及廁所黴菌的抑制效果近乎100％，除了本身成本較低，且有效濃度也較低，故成本為五種中藥最低，作為抑菌劑最具經濟效益。貝母明顯於稀釋倍數較高時，抑菌效果反而較佳。透過拍照比對發現中藥萃取液對於黴菌的抑制效果與滲透壓及孢子萎縮程度有關。 蛇床子及金銀花對於根黴屬的麵包黴菌及枝孢屬的空氣及廁所黴菌都有可與市面上去黴產品相比擬的抑制效果且成本較市面上去黴產品低，且透過定量實驗證實出符合天然、低成本、不傷手、無污染、抑制效果佳等優點的中藥萃取液，未來可廣泛應用於環境及飼料去黴方面。

本研究探討各種連續整數和表示法的最小整數及其關係。我們發現一個數的連續整數和表示法與該數的因數有關，將一個數質因數分解成A1a1×…×Amam ，質因數2不列入， 將所有質因數的次方數依a1×a2+ a1+ a2的方式依序算出的數，即為該數連續整數和表示法的種數。我們用Excel試算表找出一些連續整數和表示法的最小整數，也以此推算出各種連續整數和表示法最小整數的規律：有k種連續整數和表示法，當k為奇數時，(k-1)/2種的最小整數質因數分解為A1a1×…×Amam，則k種的最小整數為A1a1×…×Amam×（Am的下一個奇數）；當k為偶數時，y＝2、4、6、…，依序計算，(k-y)/(y+1)種為整數時，其最小整數質因數分解為A1a1×…×Amam，則k種的最小整數為A1a1×…×Amam×（Am 的下一個質數）y；如果(k-y)/(y+1)不是整數時，則k種的最小整數為3k。

本研究主要目的: 一、了解原子筆斷水及寫字不好看的原因。二、探討及找出原子筆斷水和字寫不好看的辦法。三、尋找自製原子筆最佳材質及測試並調查滿意度。 本研究主要實驗: 一、模擬鋼珠頭書寫。 二、自製原子筆與市售原子筆摔幾次會斷水。三、自製原子筆套是否會彈性疲乏。 四、滿意度調查。本研究主要結果: 一、 原子筆斷水主因為鋼珠撞擊地面而內縮、變形；字醜的主因為握筆姿勢不正確。二、 市售原子筆摔70次時斷水；自製原子筆摔150次仍無斷水，顯示自製原子筆較不易斷水。三、開花設計一小時後保護管無法彈回，顯示自製原子筆有彈性疲乏的問題。四、經比較，筆套材質用較硬吸管較為合適。五、自製原子筆能加強握筆力道，固定、改變握筆姿勢。

南崁溪水具有低溶氧、高有機碳特性，使沉積物形成墨黑色單硫鐵和充滿腐蛋味的硫化氫。沉積物中的氧化鐵還原後，將多餘的鐵釋放至河水中，根據流量估算，每日有527~1166公斤的鐵自河流流失出海。南崁溪水銅含量亦相當高，由於重金屬易附著於單硫鐵，使得南崁溪沉積物可含有高達0.4%的銅。出海口彩虹橋乾潮線下的礫石表面沉澱出相當多黑色單硫鐵，使礫石呈現墨黑色，由電子顯微鏡分析顯示，黑色礫石表面還有含量很高的銅。黑色礫石若被拍打上潮間帶後便會逐漸氧化成水褐鐵礦或針鐵礦，最後受日光照射脫水而形成紅色赤鐵礦，原本沉澱在表面的銅便會被釋放進入水中。因此建議環保單位除了監測水質外，沉積物的重金屬應列入監測項目。

在觀察班上同學搖呼拉圈時，發現每個人搖呼拉圈的感覺不同，於是決定設計儀器來試試看，經過不同變因的實驗：呼拉圈的重量、大小、粗細、材質以及人偶的高矮、胖瘦和旋轉軸的不同，發現真的會有不同的結果。在實驗中，發現馬達轉動使呼拉圈在人偶的腰部上產生了離心力和摩擦力，所以呼拉圈不易掉下來；也從真實搖呼拉圈到實驗模擬搖呼拉圈，我們建議想要搖呼拉圈時，不容易掉落的方法是：穿的衣服不要太光滑，最好有凹陷紋路、粗糙布料；呼拉圈的選擇不要太小、太光滑、接觸面積多一些；搖動時，旋轉的弧度大一些，這樣應該可以搖得久些。也創作出容易攜帶、折疊式的呼拉圈，可以幫助媽媽們，在騎機車時，安全的帶著呼拉圈到戶外運動。

本研究為傳統遊戲創新，改變遊戲形式與玩法，中間前後不留空格，且題目中花色種類按a、b、c……順序排列，在每種花色數量相等的情況下進行直線相鄰移位遊戲。研究裡設定了三種不同的最後排列順序要求，觀察當花色種類數與每種花色數量為任意數時的最少移位次數，試著從操作過程歸納最少移位次數(最佳解決策略)之規律，並得到通式。接著，將直線型改為其他排列圖形─順時鐘環形，同樣的歸納在最後三種不同排列順序要求下最少移位次數之規律，得到通式，並比較與直線排列之相關性。

設有一組數列定義{ai,j,l}，如下： 1. a1,1,1=0 2. ai,j,l規定: (1)除了a1,j,l，a2,j,l，a3,j,l，…，ai-1,j,l的整數不能再出現外的最小非負整數。 (2) 除了ai,1,l，ai,2,l，ai,3,l，…，ai,j-1,l的整數不能再出現外的最小非負整數。本研究首先發現 ai,j,l=aj,i,l，ai,i,l=0，ai,j,l=j-1，a2,j,l=(j-1)-(-1)j。並發現下列現象，並構造Al,r方塊。 Al,1=[0]，Al,2=[01 10]，Al,3=[0123 1032 2301 3210]，設Al,r成立，Al,r=[ai,j,l]2k-lx2k-1xl，A*l,r=[bi,j,l]2k-lx2k-1xl，則bi,j,l=ai,j,l+2r-l Al,r方塊分割成4個方塊，Al,r=[Bl,r-l Cl,r-l Dl,r-l El,r-l] ，則Al,r=[Bl,r-l B*l,r-l B*l,r-l Bl,r-l] 。本研究發現方塊的對稱，主對角線，次對角線的性質，並利用二進位法尋找ai,j,l的一般式1l。本研究並延伸到三維空間，發現三維方塊的構造、三維的軸對稱、三維空間最小步數的奇偶性及以二進位法探討三維空間一般式。