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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    評估棲地適合度能否作為族群豐度的指標-以臺灣山區四種囓齒目動物為例
    (2021) 陳冠勛; Chen, Guan-Xun
    根據 Ideal free distribution (IFD) 理論,生物個體的分佈會反應棲地品質,棲地品質越高的地方、個體數量越高。生態棲位模擬利用物種出現點位以及相對應之環境條件,模擬物種實際生態棲位,再據此推估研究地區內每一地點的棲地適合度。棲地適合度可反應棲地品質,因此根據 IFD 之預測,棲地適合度越高的地點,可能有越高的族群數量。囓齒動物具短暫生活史,其族群數量往往能快速反應棲地品質,因而與棲地適合度可能存在正向關係。本研究利用最大熵演算法建立臺灣山區四種囓齒目動物 (臺灣森鼠 Apodemus semotus、高山白腹鼠 Niviventer culturatus、黑腹絨鼠 Eothenomys melanogaster、臺灣高山田鼠 Alexandromys kikuchii) 之生態棲位模型,並由文獻中彙整出各物種不同地點的捕捉率 (代表族群相對豐度),以檢測生態棲位模型所建立的棲地適合度,是否能夠反應各物種之族群豐度。結果顯示,臺灣森鼠、黑腹絨鼠與臺灣高山田鼠的棲地適合度與族群相對豐度存在顯著正向關係。此外,黑腹絨鼠與臺灣高山田鼠在特定族群豐度情境下,能以棲地適合度對應族群豐度的趨勢變化。為了更周全地評估棲地適合度是否為值得信賴之族群豐度指標,未來應建立豐度資料的標準化方法。
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    利用生態棲位模擬探討鄰域鳥種間之棲位分化
    (2012) 曹子軒; Tzu-Hsuan Tsao
    物種競爭是決定物種分布範圍、群聚結構以及生態種化的關鍵因素之一。而競爭排除被認為是棲位相近的二物種,在地理上鄰域分布的主要原因。然而,要在自然的情況下證明競爭排除則相當困難。本研究以分布於亞洲的二近緣鳥種:棕頭鴉雀(Paradoxornis webbianus)以及灰喉鴉雀(Paradoxornis alphonsianus),利用生態棲位模擬來預測其潛在分布。由現今的潛在分布顯示二物種在中國四川具有一潛在共域區,而二物種在此區域內的實際分布則為非隨機分布(宗頭鴉雀分布於東北方,而灰喉鴉雀位於西南)。棲位相同檢測的結果顯示二物種在此潛在共域區內佔有不同的氣候棲位。此外,判別分析的結果顯示,溫度變異最可能是導致二物種分化的棲位面向:棕頭鴉雀可能比灰喉鴉雀更能忍受氣溫的變動。模擬二物種在末次冰河最盛期(約二萬一千年)的潛在分布顯示,二物種自從二萬五千年至三萬年分化以來,皆維持一至的共域區。因此,二物種在現今潛在共域區內的空間劃分很可能是導因於競爭排除而不是近期的次級接觸。本研究的結果支持物種間的競爭能夠維持二近緣物種的鄰域分布。因此,由競爭以及棲位分化所導致的生態種化,很可能是造成近緣物種間(如棕頭鴉雀及灰喉鴉雀)快速分化的重要因素。
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    赤背條鼠與臺灣森鼠間溫度棲位區隔與海拔分佈之研究
    (2014) 李苡柔
    環境溫度是影響物種分佈範圍的重要限制因子之一。臺灣小型哺乳動物在地理分佈上有明顯的海拔區隔。以姬鼠屬(Apodemus)的兩個物種為例,赤背條鼠(Apodemus agrarius)主要分佈在低海拔,臺灣森鼠(A. semotus)主要分佈在中高海拔。由於環境溫度與海拔梯度關係緊密,生物的海拔分佈可能是反映其對溫度的容忍度。且根據前人研究,兩物種具有溫度生理上的差異;赤背條鼠較不耐低溫,而臺灣森鼠在高溫時的散熱能力較差。因此本研究以赤背條鼠及臺灣森鼠為材料,探討溫度是否為造成近緣小型哺乳動物物種海拔分佈區隔的原因。本研究利用操控溫度試驗觀察兩物種在低溫(15oC-21oC)、中溫(21oC-27oC)及高溫(27oC-33oC)下的體重變化,建立兩物種的基礎溫度棲位,並建立兩物種的潛在分佈;同時,以生態棲位模擬(Ecological niche modeling, ENM)預測赤背條鼠與臺灣森鼠的潛在分佈,擷取潛在分佈範圍內的氣溫數值以建立兩物種之實際溫度棲位,將結果相互比較,以檢視兩物種的海拔分佈是否受其自身基礎溫度棲位所限制。溫度試驗的結果顯示赤背條鼠於低溫環境下體重下降,而臺灣森鼠在三個溫度處理下體重變化並無差異,以溫度試驗結果建立的潛在分佈預測圖,赤背條鼠的潛在分佈侷限於台灣低海拔地區,與生態棲位模擬所建立的潛在分佈範圍大致相符;臺灣森鼠以溫度試驗結果所建立的潛在分佈包含中低海拔地區,與生態棲位模擬所預測於中高海拔範圍的結果並不相符。赤背條鼠的基礎溫度棲位與實際溫度棲位大致相符,顯示赤背條鼠的分佈主要受其自身溫度棲位所限制,而臺灣森鼠則不相符,顯示其分佈可能是受到溫度以外的其他因子進一步限制。
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    太魯閣國家公園台灣水鹿(Rusa unicolor swinhoii)分布之預測
    (國立臺灣師範大學生命科學學系, 2009-12-??) 顏士清; 王穎; 歐恒佑
    台灣水鹿(Rusa unicolar swinhoii)之數量在近年有增加趨勢,但國內目前對水鹿之分布情形仍不十分了解,造成經營管理上的困難。本研究以太魯閣國家公園為樣區,進行穿越線調查獲得181筆水鹿分布資料,以地理資訊系統結合海拔、坡度、坡向、規整差植生指標、環境型態、與道路距離、與水源距離等七項環境因子,利用軟體DK-GARP 進行遺傳演算法之運算,建立台灣水鹿生態區位模式及分布預測圖。結果顯示南湖山區、奇萊與磐石山區、陶塞溪流域、耳無溪流域等地為太魯閣國家公園內最適合水鹿生存的地區,而合歡東峰及合歡北峰等地是未來水鹿可能擴散之區域,但中橫公路帶來的干擾可能使其沿線較不適合水鹿生存。此外,太魯閣國家公園北側之和平南溪與闊闊庫溪流域緊鄰園區內之水鹿熱點,但未受到生態保護區保護,未來應進行調查了解該區狀況。本研究成功的預測太魯閣國家公園之水鹿分布情形,未來可應用到其他地區,以增加對本種之了解。