生命科學專業學院—生命科學系
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本系學士班之教育目標為「培育優良之生物科教師及生命科學研究人才」雙軌並行。
因應少子化的衝擊,本系調整相關員額及教學資源之分配,在課程設計及學習活動上,特別注重學生基礎學識、研究能力和研究方法的訓練,使學生可依個人志趣作學習規劃,畢業後有更寬廣的出路。
本系碩、博士班之教育目標則以「培養生命科學研究人才」為主,並兼顧師資培育,故課程設計及學習活動以培養獨立研究能力為主要目標。
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Item 赤尾青竹絲之族群生態學研究(2006) 林華慶; Hua-Ching Lin中文摘要 生物個體在生殖、成長與棲息地選擇方面的差異是導致它們擁有不同適合度(fitness)的重要原因,同時也是天擇作用於物種或是族群的原動力之一。赤尾青竹絲(Trimeresurus s. stejnegeri)是台灣常見的樹棲性蝮蛇,夜行性,採定點埋伏捕食策略;具有明顯的性別體型二型性(sexual-size dimorphism,SSD),雌蛇體型較大。本論文以赤尾青竹絲為對象,研究其族群生態、生活史特性與微棲地選擇,內容共分為三章。 第一章與第二章是我藉由對苗栗縣造橋鄉平興村的野外赤尾青竹絲族群,以重複捕取(mark-recapture)的方法獲得長達9年以上的群體研究(demography)資料,據以估算赤尾青竹絲的存活率,並探討此一族群的雄蛇明顯多於雌蛇的原因;此外我也研究赤尾青竹絲的生長,並探討其性別體型二型性的形成原因。第三章則是研究植被遮蔽(vegetation cover)、獵物可及性(prey availability)與環境溫度對於赤尾青竹絲選擇日間停棲地點(diurnal retreat site)的影響性,為了避免野外眾多環境因子交互影響又常難以釐清,此部分研究在戶外網室中進行。 在第一章中,我從1996年5月至2005年8月期間共計標放577隻赤尾青竹絲,所有的捕取資料共計2095隻次。以Jolly-Seber模式估算的結果,整體族群的平均存活率為0.72;尚未性成熟的個體(immature)其平均存活率為0.62,顯著較性成熟後的成蛇存活率(0.73)為低,但年輕成蛇與年長成蛇的存活率則無顯著差異。族群內雄蛇與雌蛇隻數的平均比值為2.51(雄蛇/雌蛇),而且雄蛇顯著多於雌蛇的現象持續存在於研究中的每個半年期間(以雌蛇的生殖期前、後為區分)。惟在不同的生活史階段,新生幼蛇(newborn)與尚未性成熟的亞成蛇(juvenile),其性別比均未偏離1:1;但在性成熟後,雄性成蛇顯著多於雌性成蛇,而且隨著體長或年齡的增長,雄蛇多於雌蛇的趨勢更加顯著。比較不同性別之存活率,性成熟前,雄蛇與雌蛇之平均存活率並無顯著差異(雄蛇為0.62,雌蛇為0.63);惟性成熟後,雌蛇的平均存活率(0.65)顯著低於雄蛇(0.75),而兩性間的捕取率並無顯著差異(雄蛇為0.65,雌蛇為0.61)。從研究結果推測,雌性赤尾青竹絲在性成熟後,因為較高的生殖成本(cost of reproduction)而導致其存活率較雄蛇低,同時也導致此一族群的雄性成蛇數量顯著多於雌性。 在第二章中,我分析造橋赤尾青竹絲的生長模式、估測其年齡結構,並比較性別間的差異。性成熟前,赤尾青竹絲的平均吻肛長(SVL)與體重並未有性別間的差異;性成熟後,雌蛇的體重顯著大於雄蛇。不同生活史階段的群體間,新生幼蛇的吻肛長(SVL)與體重並未有性別間的差異;但在亞成蛇階段,雌蛇的吻肛長與體重均顯著大於雄蛇,且此差異性同樣出現於年輕成蛇與年長成蛇階段,顯示赤尾青竹絲的性別體型二型性是從亞成蛇階段開始發生。此外,性成熟前雌蛇的生長速率(0.28 mm/day)明顯高於雄蛇(0.19 mm/day),性成熟後二者則無顯著差異。雌蛇較雄蛇更早性成熟,雄蛇達到性成熟體長所需的平均時間為2.6年,雌蛇僅需1.9年;而年齡結構也有顯著的性別間差異,雌性赤尾青竹絲的平均年齡(4.0)顯著低於雄蛇(5.2),5歲以及5歲以上的雄蛇佔所有雄性個體的36.8 %,而同樣年齡層的雌蛇僅佔11.9 %。赤尾青竹絲的性別體型二型性肇因於雌蛇在性成熟前的快速生長,以及在性成熟之後以與雄蛇相近的速率持續生長;這可能是因為赤尾青竹絲面臨雌性成蛇較低的存活率與較短的壽命,而演化出快速生長與快速生殖以獲得較高生殖成功(reproductive success)的生存策略;而雌、雄蛇間的存活率差異導致年長雌蛇的數量較少,也使得所有雌性成蛇的平均吻肛長並未大於雄性成蛇,致使性別間實際存在的體長二型性未能顯現。 第三章,我藉由操控植栽排列的疏密程度與距離食物資源遠近,以及記錄環境溫度變化的情況下,研究植被遮蔽、獵物可及性以及溫度對赤尾青竹絲選擇日間停棲地點的影響性。結果發現,溫度是影響赤尾青竹絲選擇日間停棲地點的最重要因子,赤尾青竹絲於日間停棲在植栽上的高度明顯受到環境溫度的影響,當環境溫度較高時,牠們趨向停棲於溫度較低的植被下層。赤尾青竹絲對不同植被遮蔽程度的選擇也同樣受到溫度的影響,當環境溫度高於25C時,赤尾青竹絲趨向停棲於溫度較低的植被較密處;當環境溫度低於25C時,除了完全不選擇去除所有葉片而最為稀疏的植被結構外,赤尾青竹絲對於植被的疏密程度並未有明顯偏好。其日間停棲地點在不同時間與不同季節的變異,應該是為了滿足體溫調節需求所作的調整。Item 眼鏡蛇(Naja atra)的血壓調節研究(2008) 黃雯杰; Wen-Cheh Huang習性偏向樹棲的蛇類,為了避免攀爬時腦部供血不足,其安置於塑膠管內所測得的血壓較其他棲地之蛇種高,約40~70 mmHg;此外,以人為方式將蛇由頭部全身上揚90°時,偏向樹棲的蛇類頭部血壓還能維持50~90 %,而陸棲與水棲蛇類常降至0 %以下。眼鏡蛇 (Naja atra) 為陸棲性蛇類,但禦敵時具有特殊的抬頭擴頸行為,當前半身豎起時,血液循環所面臨的問題也與攀爬時的樹棲性蛇類似;因此預期眼鏡蛇雖為陸棲蛇,但可能具有偏向樹棲性蛇類的生理特徵。如果答案是否定的,特別是眼鏡蛇的血壓並未偏高時,則進一步檢測在受驚嚇刺激後,眼鏡蛇的血壓是否能快速地大幅上升,以因應禦敵時劇烈的姿勢改變?本實驗另選取與眼鏡蛇同科且陸棲的雨傘節(Bungarus multicinctus multicinctus),以及善攀爬的錦蛇 (Elaphe taeniura) 與南蛇 (Ptyas mucosus) 作為比較物種。 實驗結果發現,眼鏡蛇並不具有類似樹棲性蛇類的生理特徵,其在塑膠管內水平未抬頭時的血壓並不高,眼鏡蛇與雨傘節分別為39與33 mmHg;而善攀爬的錦蛇與南蛇分別為48與46 mmHg。當全身上揚90°時,四種蛇中眼鏡蛇頭部血壓下降的幅度最大,調節能力也最差,頭部血壓僅剩32 %,顯著低於錦蛇與南蛇 (70與80 %)。 眼鏡蛇頭部受拍擊後血壓可快速上升二倍,平均約70 mmHg,顯著高於同科的雨傘節,而上升的速度則顯著較錦蛇與南蛇快速。眼鏡蛇主動抬頭禦敵時,血壓也是大幅上升,此時頭部血壓能維持在40 mmHg以上;然而當眼鏡蛇在塑膠管中,若前半身被動上揚且無視覺刺激的情況下,頭部血壓平均僅22 mmHg。經注射α與β交感神經抑制劑後,眼鏡蛇抬頭禦敵時的血壓上升明顯被抑制,而抬頭高度也顯著較低;顯示眼鏡蛇受刺激後的升壓反應,交感神經興奮應為主要機制,且抬頭時頭部血壓若無法維持,抬頭高度會受到影響。Item 素尾青竹絲雌雄二型性之再探討(國立臺灣師範大學生命科學學系, 1998-06-??) 蔡添順; 杜銘章Item 造橋地區赤尾青竹絲(Trimeresurus s. Stejnegeri)不同年齡群存活率之推估與探討(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2006-06-??) 林華慶; 李丕強; 杜銘章自1996-2005年期間,我們針對位於苗栗縣造橋鄉的一個赤尾青竹絲(Trimeresurus s. stejnegeri)野外族群,以重複捕捉的方法研究並推估族群以及群內不同年齡群體在研究期間的平均存活率。我們共計標放577隻赤尾青竹絲,其中幼蛇共有180隻,年輕成蛇共有236隻,年長成蛇則有161隻;所有的重複捕捉資料共計2095隻次。我們所推估的族群平均存活率為0.72,平均捕取率為0.59。尚未達性成熟的幼蛇其平均存活率為0.62,捕取率為0.41;達到性成熟後的年輕成蛇其平均存活率為0.73,捕取率為0.65;年長成蛇的平均存活率與摘取率則分別為0.72與0.62。不同年齡群體之間,幼蛇的存活率與捕取率均顯著低於年輕成蛇;同時也低於年長成蛇。而年輕成蛇與年長成蛇之間的存活率與捕取率則均無顯著差異。幼蛇的較低存活率可能與牠們較容易被天敵捕食,或是較無法耐受食物短缺所致。赤尾青竹絲在幼蛇時期的存活率較低,而達到性成熟後的群體則保有高而穩定的存活率,此特徵符合典型的脊椎動物第二型存活率曲線模式。而赤尾青竹絲的存活率比已研究的大部分黃頷蛇類高,並與許多壽命達10年以上的蝮蛇類相近,此一較高的存活率可能是因為其屬於定點伏擊的掠食者,行蹤被天敵發現的機率較低;以及其綠色體色在樹棲生活中具有較佳的保護效果,能有效降低被天敵捕食的風險。Item 石灰或鵝糞是否具有防蛇的作用(國立臺灣師範大學生命科學學系, 1997-12-??) 林洋如; 杜銘章石灰或鵝糞可以防蛇已在民間廣為流傳,但卻沒有任何實驗支持這樣的傳說,石灰能防蛇的可能原因是認為蛇在接觸生石灰後有炙熱作用,但蛇的表皮多相當乾爽,和生石灰接觸應不至於引起炙熱的感受,因此我們推測石灰應無阻擾蛇的作用。鵝糞能防蛇可能是鵝的領域行為很強,受攻擊的蛇因制約反應而學會避開鵝甚至鵝糞,因此我們推測:經常有機會與鵝接觸的蛇,對鵝糞會有明顯的躲避行為,其他的蛇則無明顯的反應。 我們以T型管隨機在分叉處的左邊或右邊放置石灰或鵝糞,記錄蛇的爬行選擇,以卡方分析法檢視結果。另以石灰或鵝糞畫一圓圈,將蛇放在圓心處,觀察蛇在接近和越過圓圈的行為反應。 結果顯示少數的蛇有爬離石灰或鵝糞的傾向,但種內差異甚至大,沒有任何蛇被困於石灰或鵝糞圈內,故石灰與鵝糞並不能有效的防蛇。Item Preliminary Study of Thread Bobbin in Tracking Snakes(國立臺灣師範大學生命科學學系, 2004-06-??) 蕭之維; 蔡添順; 杜銘章蛇類活動的研究容易受限於方法的採用。便宜便利的方法是值得研究人員考慮的。本研究在台北市立動物園戶外圈養場中嘗試以線團法追蹤記錄蛇類的活動,以數量較多的雄性赤尾青竹絲做為研究對象來檢驗線團法的適用性。結果使用線團法和直接觀察的雄性赤尾青竹絲,其活動量並無顯著差異 (Wilcoxon Signed Ranks test, p=0.139, n=9),初步顯示線團法可用於蛇類追蹤觀察。此外線團法中所測量的線長可作為其活動距離的便利指標。