地球與環境科學

本研究以臺灣新竹縣的新豐紅樹林與臺中市的高美溼地，分別作為臺灣紅樹林與鹽沼的代表。經過元素分析、粒徑分析及密度分析之後，比較臺灣紅樹林與鹽沼兩個藍碳系統的碳封存能力差異及和國外相關研究間的差異性。本研究發現，採樣地距海越近，有機碳佔底土比例越高；粒徑較小的沉積物顆粒，較可能儲存更多有機碳；並藉此得出了藍碳相關研究受地理環境影響很大的結論。各採樣地樣本的活性有機碳(LOC)比例多大於難降解有機碳(ROC)比例，可能是由於臺灣的藍碳系統缺乏河川穩定供應有機物，又受到年齡與氣候條件的影響，其中儲存的ROC在總有機碳(TOC)中所占的比例不高，因此不適合長期儲存有機碳，卻很可能在幾十年內快速形成一個新的碳匯系統。

本研究使用水槽、自製造浪器，模擬海岸環境，探討消波塊的擺放角度、擺放密度，以及沙灘的水深、坡度、波浪強度(造浪器頻率)，對沿岸沙石侵蝕面積的影響。利用image j 分析在不同因素下消波塊周圍沙石侵蝕之面積，以及其隨時間的變化。研究結果發現，在不同擺放角度中，消波塊之兩角面向波浪時(本研究定義為0度)其下沙石侵蝕面積最大；在擺放密度中，發現擺放越多的消波塊，其侵蝕面積越大；在沙灘水深不同時，當水深越淺時，其侵蝕面積越大；當沙灘之坡度越大時，其侵蝕面積越大；當造浪器之頻率越大時，其侵蝕面積也會增加，而計算體積時，發現在不同擺放角度下，掏空的體積與侵蝕面積成正相關。

本研究利用中央氣象署2003年至2022年在宜蘭地區的地面測站雨量及風場觀測資料，分別在蘭陽溪以北與以南的平原與山區各選取十個測站進行分析，再輔以宜蘭降雨觀測計畫所提供的探空斜溫圖，探討宜蘭地區三維風場及因特殊地形作用所產生的雨量分布及變化。研究結果顯示：宜蘭地區的降雨量多寡與降雨特性分成五區，分別是中央山脈迎風面（4000~5000mm）>雪山山脈山區（約3500mm）>平原內部（2500~3200mm）>中央山脈背風側（約2700mm）>無地形作用（約1200mm）。其中中央山脈迎風地區年雨量逐年上升，背風面雨量逐年下降。另大尺度的東北季風進入宜蘭平原，與地形交互作用產生繞流西風再與低層東北季風產生輻合舉升作用，常造成了宜蘭地區冬季劇烈降雨事件。

Climate changes that include ocean acidification and global warming are serious problems in the ecosystem, affecting marine phytoplankton, including Nannochloropsis oceanica. In the effort to further explore the impact of rising temperature and carbon dioxide (CO₂) concentrations on oceanic ecosystems, the phytoplankton Nannochloropsis oceanica was used as a model organism. This study explored the effect of temperature change and CO₂ concentration on the growth of Nannochloropsis oceanica, achieving 243 samples that were tested with three different temperatures (24 degrees Celsius (°C), 28°C, 32°C) and CO₂ concentrations (0 milliliter (ml)/min, 0.4 ml/min, 0.6 ml/min), utilizing a hemocytometer counting method. Results indicate that the CO₂ concentration has a significant effect on the population of Nannochloropsis oceanica. But the temperature doesn't affect a lot. The Nannochloropsis oceanica in the lowest temperature and highest concentration of CO₂ in its environment had the highest population growth, and in the highest temperature and lowest concentration of CO₂, it had the lowest population growth. Results show the serious negative effect of climate change on the cosystem and the importance of environmental protection. Population blooms due to excess CO₂ taking up ocean resources causing dangerous ecological imbalances.

海洋中有許多重金屬汙染，其中汞元素因為濃度低很容易被忽略，但卻容易經由飲食進入人體，造成嚴重傷害。也因其濃度低不易被測量，現今也少有海洋中汞汙染的完整資料。然而，在生物體中汞濃度會因生物累積及放大作用而較海水的濃度來得高，故本研究利用魚體汞累積速率（MAR）當作追蹤海洋污染之生物指摽，此方法將魚體總汞濃度除以年齡得到的汞累積速率，以去除生長時間的影響因素。 本研究利用習性不常移動之底棲魚種之MAR，分析與生物放大作用相關的掠食階級（Trophic Levels）之相關趨勢，經過篩選，研究分析了31篇過去於大西洋、太平洋及地中海採樣的文獻，將其中資料整理成趨勢圖，比較各區域汙染程度，發現各區的汙染程度呈現差異，同時提供觀測區域海汞汙染的新方法。

透過親手磨製岩石薄片及礦物比例數據，探討觀音火山熔岩的差異與其差異原因。根據前人研究得知，觀音山經過五次噴發，共有七種不同的火山岩。比對地質圖，尋找各層出露地點共17處，進行田野調查、空拍記錄及樣本採集，並磨製岩石薄片共14片，進行岩相觀察與礦物面積比例計算。 本研究觀察到觀音山熔岩有漸變關係，符合鮑氏反應序列。從橄欖石玄武岩→普通輝石玄武岩→普通輝石安山岩→兩輝石安山岩→紫蘇輝石安山岩→黑雲母角閃石安山岩。 並依據新的田野調查資料，修正觀音山的地質圖資；建立火山噴發歷程模擬動畫；製作立體地形模型，以瞭解對地質地貌關係，皆可做為日後觀音山地球科學教育之參考。

為了永續利用土壤生態系服務，本研究分析線蟲族群變化監測土壤食物網，探討線蟲食物網與土壤養分調節相關性，實踐 SDGs中第 2項消除飢餓與第15項陸域生態。首先使用文獻分析法，建構模式觀察線蟲功能群演替，監測線蟲食物網組成評估土壤生態系服務，改善與結合過去僅探討環境干擾方式。觀察線蟲對土壤養分影響，結果顯示線蟲功能群多樣性、族群增長與交互作用 (資源重疊與演替等)可能提升土壤無機氮；不過推測因族群交互作用減弱或微生物過度被捕食，氨化能力在食物網發展初期(六週提升 37%)與後期 (六週僅提升16%)不同，需探討如何延續其氨化能力。將結合植物生長觀察線蟲食物網對植物影響。期望未來新模式進一步評估與標準化，用於監測土壤線蟲食物網組成並調節土壤，在農業管理與生態復育方面做出貢獻，為土壤永續利用提出新的可能。

本研究以臺灣新竹縣的新豐紅樹林與臺中市的高美溼地，分別作為臺灣紅樹林與鹽沼的代表。經過元素分析、粒徑分析及密度分析之後，比較臺灣紅樹林與鹽沼兩個藍碳系統的碳封存能力差異及和國外相關研究間的差異性。本研究發現，採樣地距海越近，有機碳佔底土比例越高；粒徑較小的沉積物顆粒，較可能儲存更多有機碳；並藉此得出了藍碳相關研究受地理環境影響很大的結論。各採樣地樣本的活性有機碳(LOC)比例多大於難降解有機碳(ROC)比例，可能是由於臺灣的藍碳系統缺乏河川穩定供應有機物，又受到年齡與氣候條件的影響，其中儲存的ROC在總有機碳(TOC)中所占的比例不高，因此不適合長期儲存有機碳，卻很可能在幾十年內快速形成一個新的碳匯系統。

Climate changes that include ocean acidification and global warming are serious problems in the ecosystem, affecting marine phytoplankton, including Nannochloropsis oceanica. In the effort to further explore the impact of rising temperature and carbon dioxide (CO₂) concentrations on oceanic ecosystems, the phytoplankton Nannochloropsis oceanica was used as a model organism. This study explored the effect of temperature change and CO₂ concentration on the growth of Nannochloropsis oceanica, achieving 243 samples that were tested with three different temperatures (24 degrees Celsius (°C), 28°C, 32°C) and CO₂ concentrations (0 milliliter (ml)/min, 0.4 ml/min, 0.6 ml/min), utilizing a hemocytometer counting method. Results indicate that the CO₂ concentration has a significant effect on the population of Nannochloropsis oceanica. But the temperature doesn't affect a lot. The Nannochloropsis oceanica in the lowest temperature and highest concentration of CO₂ in its environment had the highest population growth, and in the highest temperature and lowest concentration of CO₂, it had the lowest population growth. Results show the serious negative effect of climate change on the cosystem and the importance of environmental protection. Population blooms due to excess CO₂ taking up ocean resources causing dangerous ecological imbalances.

本研究旨在探究風成沙紋的型態和其移動速度及新月形沙丘的演化過程。利用吹出式風洞建立穩定且單一風向的風場，並運用不同粒徑的石英沙，以研究不同情況下沙紋和沙丘的變化。研究發現，風成沙紋的波長變化不僅受到風速、粒徑等特性的影響，還可能受到波峰後渦流長度的影響。另外觀察沙紋移動速度的變化後，可以明顯的發現與風速有高度正相關，亦討論能量的變化，並試圖建立風速與移動速度的轉換模型。在新月形沙丘演化過程的模擬中，我們歸納出三個主要時期：延伸期、崩落期和消逝期。我們也針對這些結果進行質性分析，透過觀察與討論，進一步了解沙紋與沙丘之變化過程與形成條件。最後我們比較了火星橫向風成脊（TAR）的形狀、動力及分布差異，推論其可能成因，希望進一步探究行星地表形貌的形成和演化過程。