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臺灣

「粉」墨登場-柯氏素菌瓢蟲和胡瓜白粉病之探究

本研究以柯氏素菌瓢蟲(Illeis koebelei)針對白粉病來進行生物防治研究,柯氏素菌瓢蟲屬於完全變態昆蟲,幼蟲4齡,各齡期約2至3天,卵期約6.5天,蛹期約6天,從產卵至羽化成蟲約需23.7天,建議以前胸寬來推估幼蟲齡期為佳。 終齡幼蟲取食白粉病菌的平均速率為0.84mm2/分,成蟲則為1.15mm2/分,是終齡幼蟲的1.37倍。放置5隻成蟲進行生物防治,100%感染的胡瓜子葉約需0.3個工作天;60%感染的胡瓜本葉約需4個工作天;南瓜葉則需8.1工作天。以60%感染的葉片進行生物防治估算成蟲所需數量,胡瓜子葉僅需一隻即可於1工作天內完成,胡瓜本葉若一個工作天內要吃完,則需約21隻,但瓢蟲密度可能偏高,建議放置4隻可於5個工作天內吃完或7隻可於3個工作天內吃完。

「震」「震」有詞--臺灣南部大陸隱沒帶地震發生之研究與探討

本研究分析位於台灣西南部東經120.5度、北緯21.7度地震群。數據顯示在1994-2017年6月間,於20-70公里深度處頻繁地出現地震,並且規模4.0以上的中大型地震好發於40km左右。資料顯示此地區地震發生和向西傾斜的張裂及走向滑移斷層關係密切,為說明聚合性板塊交界此種非聚合型低角度斷層的地震群的發生,我們利用一些模擬實驗和假設模型,解釋地震發生的空間規則,可能和板塊隱沒時應力施於交界處附近,使應力易累積於弱下部地殼與強上部地殼交界處有關,此模型在地震個數隨深度的分布與應力累積的空間分布均得到很好的證實。

休息是為了走更遠—阿拉伯芥之耐熱記憶

阿拉伯芥的長期後天耐熱性(LAT)有如人類的「學習」,如何延長其「記憶」為本研究探討的主要目標。本研究首先以改變熱處理間期之光週期來確立hsp101、hsa32在光照期變短下,LAT處理後的存活率有提高之趨勢,而西方墨點法也發現HSP101之表現量與存活率有相同的趨勢,LAT耐熱記憶的延續與否和HSP101的量息息相關。低溫實驗與光照期變短在存活率、西方墨點法的實驗結果相似,顯示低溫與光照期變短可能皆是透過使阿拉伯芥的代謝減緩,進而減少HSP101的降解,使突變株的存活率提高。未來可應用在農業生物科技,透過低溫或低光照處理來提升較不耐熱品系之花卉水果作物的耐熱性,延續其LAT的耐熱記憶,從而提升其對抗熱逆境的能力。

水庫吸塵器—水庫水力旋流排淤之探討

為改善水庫淤積問題,提出清除泥砂淤積與水土資源回收之解決方案,本研究採旋風吸塵器概念製作結構簡單的水力旋流分離裝置,可在水庫供水時同時排淤,並運用虹吸引水方式抽取淤泥,以高度、管徑、圓桶長度作為影響旋流分離的主因,經實驗發現,改變此三項變因可影響流速,進而影響分離率,實驗中可有效分離99%河砂與97.5%白河水庫淤泥。 從模擬水庫排砂的實驗中,探討淤積粒徑的分布區與不同水力排淤工法的效益,依實驗結果得到水力旋流分離適用於水庫中上游粒徑大於黏土的淤積,水庫下游可搭配排淤隧道排出較難分離的黏土淤積,兩者搭配使用清淤將可不再受天候限制,並可蓄清排淤達到節能減碳的效果,延長水庫的壽命並降低原水濁度。

以靜「製」「洞」--探討梅氏長海膽Echinometra mathaei之生態及其與石洞的關係

梅氏長海膽屬於棘皮動物,身上布滿短且較粗棘刺,居住在潮間帶偏低潮帶的石洞內,整年都能見到,數量穩定。 牠們屬於被動防禦生物,被碰觸到時會將棘刺往碰觸地方集中,側面棘刺會頂住石洞洞壁,使自己牢牢固定在洞內,難以被撼動。 透過3D石洞模型實驗,在可選擇情況下,牠們會待在大小適中石洞,且深度必須可以掩藏自己,如果石洞有內凹或有遮蔽,都可以讓海膽待得更久,而狹長型石洞則是牠們最喜愛的石洞。 透過野外長期調查,梅氏長海膽確實會慢慢經營石洞,若不得已換了洞,還可以利用棘刺長短來符合石洞大小,牠們也可以長達數個月甚至數年不出洞,只要時間夠久,最終都會將石洞經營成狹長形,而這也就是潮間帶主要的海膽石洞型態。

三槽式微生物燃料電池及不同尿液中微生物產電效率影響之探討

為尋找綠色替代能源,科學家早在1970年就發明出微生物燃料電池(microbial fuel cells, MFCs),將微生物當作催化劑應用在燃料電池中(Suzuki,1976)。人體每天都會大量排出含有有機物質的尿液,容易取得且適合用來作為MFC的基質,若同時能在尿斗中找到具有較高產電效率的微生物,即可達到廁所能源自給化的效益。在本實驗中,我們取用尿斗底部尿液做離心,並圖盤培養,挑選出四種微生物與陰溝腸桿菌(Enterobacter cloacae),將其分別定量並移植至對應體積液態LB,並待其OD值成長至0.5,再透過簡易MFC進行電壓比較。經數據比較,我們發現a菌與b有最高及次高的平均電壓。近幾年微生物燃料電池研究大部分以混菌為主,所以最後篩選出其中這兩種微生物,作為往後自創三槽MFC實驗的菌種。而自創三槽MFC是透過改良傳統反應槽的結構來克服電子傳遞效率的問題,希望能設計出實際應用於廁所中的微生物燃料電池。

音箱 別有洞天

本研究自行發展了自製音箱與撥弦工具,並試圖對不同形狀的音箱、不同的音孔數和不同的音孔形狀進行操縱,最後我們獲得了16組實驗數據並進行交叉比對,同時對各種組合音箱的最大響度進行比較。結果發現最大響度順序為:正方形音箱搭配正方形單孔音孔板>長方體音箱搭配正方形雙孔音孔板>橢圓柱體音箱搭配正方形單孔音孔板>圓柱體音箱搭配正方形雙孔音孔板,由此得知:底面為矩形的音箱>底面為圓形橢圓形的音箱,且單孔效果較雙孔好,正方形音孔表現最佳。

窗戶在開與不開之間

本研究主要探討如何改善日照造成室內居住悶熱不適的方法,經各項相關實驗後,進一步設計出由arduino控制之低耗能環境舒適系統裝置。 首先,先針對不開窗之室內環境如何降低居住不適性進行實驗探討,根據實驗結果發現將窗戶貼上具反光效果之隔熱紙效果最佳;然後,針對開窗之室內環境如何降低居住不適性,發現百葉窗扇葉寬度越小、夾角越大且具反光效果時,室內溫度升高較緩慢而透光率也越高;接著,探討在室內其他壁面增設通風口及主動吸排風裝置之可行性;最後,根據以上研究結果,設計出低耗能環境舒適系統裝置。

綠川[濾]川—礫間淨水行不行?

本研究首先探究臺中市綠川的整治效果,我們到綠川實地檢測,也蒐集河川水質的資訊發現:河川汙染指數RPI的4個項目中,[生化需氧量]及[氨氮]最能直接反應生活汙水,而綠川在整治施工前後的確有明顯的下降;並透過檢測綠川礫間淨水廠發現:汙水在進廠前後的[氨氮]數值能有明顯的下降,可見礫間淨水系統是整治功臣。我們開始在校園建立小型礫間淨水系統發現:石頭越小且空氣量越多,越能快速地去除汙水中的[氨]。最後,我們在校園內設計[智慧監控校園礫間淨水系統],利用唾手可得的石頭、幫浦、水缸及水管建置[校園礫間淨水系統],並透過WEBDIUNO進行監控。

以直向、橫向、斜向磁磚鋪滿mxn矩形的研究

我們的主題是研究使用直向、橫向與斜向磁磚不交疊地鋪滿m × n的長方形的方法總數。磁磚總共有如圖A中間所列出的四種(其中著上藍色和綠色兩者統稱為「斜向的」磁磚),並且斜向磁磚不能夠有圖所顯示的交疊的情形。在1961 年的論文中給出了只使用直向、橫向磁磚鋪滿2m × 2n 的長方形的方法數的一個漂亮的公式,而2001 年的論文以一個較簡單的方法證明了這個結果。(1)(2)(3) 而我們先從固定 m 尋找遞迴式的方法出發,接著用m 的結果推出m + 1,最後期望能找出與論文一樣的一個漂亮的一般通式。