理學院

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學院概況

理學院設有數學系、物理學系、化學系、生命科學系、地球科學系、資訊工程學系6個系(均含學士、碩士及博士課程),及科學教育研究所、環境教育研究所、光電科技研究所及海洋環境科技就所4個獨立研究所,另設有生物多樣性國際研究生博士學位學程。全學院專任教師約180人,陣容十分堅強,無論師資、學術長現、社會貢獻與影響力均居全國之首。

特色

理學院位在國立臺灣師範大學分部校區內,座落於臺北市公館,佔地約10公頃,是個小而美的校園,內含國際會議廳、圖書館、實驗室、天文臺等完善設施。

理學院創院已逾六十年,在此堅固基礎上,理學院不僅在基礎科學上有豐碩的表現,更在臺灣許多研究中獨占鰲頭,曾孕育出五位中研院院士。近年來,更致力於跨領域研究,並在應用科技上加強與業界合作,院內教師每年均取得多項專利,所開發之商品廣泛應用於醫、藥、化妝品、食品加工業、農業、環保、資訊、教育產業及日常生活中。

在科學教育研究上,臺灣師大理學院之排名更高居世界第一,此外更有獨步全臺的科學教育中心,該中心就中學科學課程、科學教與學等方面從事研究與推廣服務;是全國人力最充足,設備最完善,具有良好服務品質的中心。

在理學院紮實、多元的研究基礎下,學生可依其性向、興趣做出寬廣之選擇,無論對其未來進入學術研究領域、教育界或工業界工作,均是絕佳選擇。

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    都會白鼻心的繁殖記錄、活動範圍與活動模式
    (2023) 林品萱; Lim, Pin Xuan
    隨著都市用地急劇擴張,許多動植物逐漸適應並進駐都市地區。良好的都市野生動物管理政策將有助建立生物多樣性友善的都市,保障居民福利之餘亦提供環境教育機會。白鼻心是近年來頻繁出沒都市之哺乳動物,然而我們對其在都市的生存現況所知甚少。本研究第一部分分析台中市野生動物保育學會的歷年救傷資料,顯示近10年來白鼻心在都市地區的數量顯著增多,甚至不少個體成功在人口稠密的地區築窩繁殖,且築窩地點的地景組成有超過90%為人工建物。都市的白鼻心繁殖季節為春季至秋季,並以春季為主要的繁殖季節。白鼻心成體的主要死因為犬隻攻擊和車禍,而幼獸的主要救傷原因為母獸遺棄。犬隻攻擊和車禍數量不僅居高其首,其死亡率更達百分之百。了解白鼻心於都市的習性與棲地選擇將有助於建立有效的野生動物管理政策,進而減少都市白鼻心與人之間的衝突。因此本研究的第二部分在台北市蟾蜍山一帶設立研究樣區,架設自動相機監測白鼻心於淺山及相鄰社區的活動。同時利用無線電發報器追踪四隻白鼻心,以了解都市地區白鼻心的活動範圍、活動模式與所偏好之棲地。從自動相機的資料來看,午夜為都市白鼻心最活躍的時間,其活動高峰落在22:00到03:00之間。以最小凸多邊形及核密度分析方式計算白鼻心的活動範圍,得出白鼻心的平均活動範圍面積分別為11.44 ± 3.23公頃及17.87 ± 5.34公頃,遠小於過去研究於對自然環境族群進行的追踪結果。此外,追踪結果顯示,白鼻心於白天的活動範圍完全局限於夜晚的活動範圍內,且一天之間僅使用總活動範圍的一小部分。個體間的活動範圍有著高度重疊。建築物為白鼻心活動範圍中最常見的地景組成,且有兩隻個體顯著偏好利用建築物及其周遭的環境。所有白鼻心皆顯著驅避道路及裸露地,顯示道路是都市棲地破碎化的主因。本研究提供了白鼻心入住都市環境的證據及其面臨的威脅,此資訊將對建立野生動物管理政策有所助益。為減低都市白鼻心的死亡率及預防伴侶動物與野生動物之間密切接觸可能導致的傳染疾病,遊蕩犬貓的管理刻不容緩。同時也應向民眾傳遞與野生動物接觸時的正確行為,維護當地居民和野生動物的安全。
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    以棲地適合度模式與GPS遙測技術探討臺灣水鹿之空間使用及不同尺度下之棲地選擇方式
    (2013) 顏士清; Shih-Ching Yen
    欲擬訂有效的野生動物保育與經營管理策略,必須先了解動物的空間使用與棲地選擇。臺灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)由於遭受到棲息地的破壞以及狩獵的壓力,被列為保育類野生動物,但目前對其族群狀況及生活史的了解仍十分缺乏,因此本研究首先以棲地適合度模式(habitat suitability modelling)探討其在臺灣的分布情形,並找出影響其分布的關鍵因子,接著利用全球定位系統(global positioning system, GPS)追蹤技術,探討水鹿在活動範圍尺度(home-range scale)、活動範圍內尺度(within-home-range scale)、時間尺度(temporal scale)的棲地選擇,並了解其空間使用方式。棲地適合度模式顯示水鹿偏好棲息在海拔高於1,500 m及遠離公路的地區,臺灣具有7,865 km2 適合水鹿生存的棲地,這些適合的棲地主要分布在中央山脈與雪山山脈,但被三條山區省道切割為五個主要區塊,我們建議監測部分靠近公路的水鹿棲地,未來可嘗試協助其建立亞族群間的交流。此外,我們於2009年7月至2013年7月間藉由GPS項圈追蹤了12隻水鹿(6雄6雌),發現水鹿具有季節性移動行為,冷乾季(11月到4月)棲息在海拔較低的地區(平均2,483 ± 406 m),熱濕季(5月到10月)移動到海拔較高的地區(平均2,984 ± 222 m)。在活動範圍尺度,水鹿偏好使用較平坦的地形及較潮溼的坡向(338-67°),在冷乾季偏好使用闊葉林、針闊葉混淆林、開闊地、及鐵杉林,在熱濕季則偏好冷杉林、箭竹草原、及鐵杉林,整體而言,水鹿能夠廣泛適應各種植被類型。在活動範圍內尺度,水鹿在冷乾季偏好使用太陽照射時數較高的地點。水鹿的棲地選擇也發生在時間尺度上,其在日間距森林的距離明顯短於夜間,顯示森林為水鹿重要的掩蔽處所。在空間使用方面,以最小凸多邊形法(minimum convex polygon)評估水鹿活動範圍大小,發現雄鹿平均年活動範圍為1,078 ± 501 ha,雌鹿平均年活動範圍為1,001 ± 346 ha,活動範圍間的重疊度可高達80.2%,顯示水鹿並未建立排他的領域。雄鹿平均日位移268 ± 90 m,最大日位移6,435 m,雌鹿平均日位移317 ± 135 m,最大日位移4,422 m。活動範圍與日位移在性別間、季節間都沒有顯著差異。整體而言,我們建立了水鹿棲地選擇與空間使用的完整資訊,並推測未來水鹿族群擴張的主要限制是人為干擾的相關因子而非自然環境因子。
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    三種闊尾海蛇棲地選擇
    (2011) 劉于綾; Yu-ling Liu
    了解動物的偏好棲地和分布模式,不只要考慮環境和生態的外在因子,動物的內部生理條件也是要考量的重要因素。已知三種兩棲性的闊尾海蛇(Laticauda)都需要喝淡水,而其在陸地上水份散失的速率以闊帶青斑海蛇(L. semifasciata)最高,其次為黑唇青斑海蛇(L. laticaudata) ,黃唇青斑海蛇(L. colubrina)最低。本實驗欲探討三種海蛇在生理適應上的差異是否反映在棲地的選擇上。我於2009年7月至2010年9月在野外觀察海蛇實際利用的棲地和測量各種棲地因子。結果顯示,三種海蛇的陸棲程度為黃唇青斑海蛇最高,在陸地上被發現的比例最高,可攀爬的坡度最陡,也會爬行至最內陸的位置。而黑唇青斑海蛇陸棲程度介於兩者之間,闊帶青斑海蛇的海棲程度最高,海中發現的比例遠高於陸地,只能攀爬較為平緩的礁岸,通常離岸不超過兩公尺。而三種海蛇在棲地利用上都明顯偏好有淡水水源且地形為高位礁石的棲地,然而三種海蛇的棲地利用仍有些差異,黃唇青斑海蛇利用的棲的類型最為廣泛,闊帶青斑海蛇利用的棲地較為專一,且海蝕溝的溝口水深需較大,溝口底部礁石在退潮時不能露出水面,否則闊帶青斑海蛇便不會出現在此類棲地。
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    短耳鴞在臺灣的度冬生態學
    (2016) 曾威; Tseng, Wei
    因為棲地消失或破碎化,自1970年來全球短耳鴞族群有逐年下降的趨勢。族群下降的原因主要是人為活動導致繁殖地及度冬地棲地的破壞。臺灣雖然是短耳鴞的度冬地之一,但是對短耳鴞度冬基礎棲地利用資訊瞭解甚少。本研究以無線電追蹤短耳鴞的活動範圍與棲地利用,收集2013及2015年冬季12隻短耳鴞追縱資料,分析短耳鴞日棲點及夜棲點棲地利用類型。經由臺中市野生動物保育學會從臺灣機場防鳥擊網繫放救傷的資料,分析2007年至2015年短耳鴞來臺灣度冬數量、來台時間、捕捉地點以及性別比例,期望瞭解度冬短耳鴞在臺灣的棲地利用模式與度冬期資訊。繫放資料顯示短耳鴞在臺灣度冬期起始於每年10月,結束於隔年5月,由捕獲數量推測短耳鴞每年度冬高峰為12月。度冬期雌鳥比例偏高,佔族群的75%。追蹤期間的活動範圍在性別之間無顯著差異,短耳鴞利用多個核心區域,核心區域利用總和介於13公頃至2282公頃之間,平均為444公頃,單個核心區域利用介於0.2公頃至897.0公頃之間,平均為158.9公頃,顯著大於北美繁殖地的核心利用區域。不同性別棲地利用類型並無顯著差異。短耳鴞傾向利用草生地做為日棲點,而利用農業用地做為夜棲點。核心區域平均利用天數10.4天,顯示在小尺度上棲地忠誠度高;但是在追蹤期間利用多個核心區域(平均數量2.3個),推測可能因棲地品質差而導致游牧型的棲地利用模式。顯示農地與草地的棲地形態對短耳鴞的度冬是重要的因子。