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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    外來種緬甸小鼠與原生種赤背條鼠空間分布差異及其可能機制
    (2022) 劉冠綸; Liu, Kuan-Lun
    外來種入侵常伴隨原生種的消失,這種外來種和原生種空間分布區隔的現象,可能肇因於外來種的競爭(driver model),但也可能是因為兩者分別適應不同人為干擾程度的棲地,原生種因為棲地受干擾而消失,外來種進而利用這些空缺的棲地(passenger model)。然而過去研究鮮少綜合田野調查及操作型實驗以釐清背後的機制。外來種緬甸小鼠首次於 1999年在花蓮吉安鄉被記錄到,2007-08 年時已入侵到吉安鄉南邊的壽豐鄉,在緬甸小鼠持續向南入侵的期間,與之體型相近的赤背條鼠則有分布逐漸減少的趨勢。為了瞭解緬甸小鼠的入侵現況,緬甸小鼠和原生種赤背條鼠空間分布差異,及造成差異的可能機制,本研究於 2020-2021 年在花蓮縣四個行政區(由北到南:花蓮市、吉安鄉、壽豐鄉及鳳林鎮),共選擇 64 個樣點(共 7,488 個籠夜)進行調查,並測量樣點內微棲地和樣點周圍土地利用狀況,同時進行室內、野外覓食競爭實驗以及毛髮碳氮同位素食性階層分析以探討兩種鼠類的競爭關係。結果顯示緬甸小鼠已擴展到鳳林鎮中部,而赤背條鼠則主要僅分布在鳳林鎮北部,2007-2008 年在壽豐鄉的赤背條鼠族群幾乎都已經消失,空間分析的結果顯示兩者有空間分布區隔的現象。毛髮碳氮同位素分析發現緬甸小鼠和赤背條鼠的食性階層相近,兩者可能競爭類似的食物資源。Redundancy analysis顯示兩物種偏好不同的棲地,赤背條鼠偏好周圍有較多灌木及草地的棲地,而緬甸小鼠則在周圍有較高人口數及建築物的樣點最常出現。室內取食實驗顯示兩鼠種間幾乎沒有攻擊或打鬥行為,緬甸小鼠的存在與否也不會影響赤背條鼠的覓食狀況,但是相較於同種,赤背條鼠對緬甸小鼠會展現較多防禦行為;而野外覓食實驗發現赤背條鼠比緬甸小鼠更傾向進入食物箱中覓食,也更願意在食物資源少時繼續進食,與緬甸小鼠會把食物資源密度消耗到赤背條鼠無法生存的預期不符。本研究發現緬甸小鼠和赤背條鼠分別適應不同人為干擾程度的環境,此外,緬甸小鼠的存在會增加赤背條鼠的防禦行為,有機會影響赤背條鼠的生理表現,因此兩物種在空間分布上區隔的狀況可能同時受到人為環境干擾以及緬甸小鼠入侵的影響,未來應探討其他可能的影響因子,如捕食者和寄生蟲,以更完整的得知赤背條鼠分布範圍縮減的原因。
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    以模式及生長發育數據解釋物種分布在臺灣的情形-以翠斑青鳳蝶為例
    (2016) 彭將仁; Peng, Chiang-Jen
    生物的分布及豐量變化常與氣候變化有關聯。族群的向極地遷移(poleward shift)多被認為可能與氣候暖化有關,但族群的分布變化不單是受氣候影響,與其他物種的交互作用也不可忽視,且多項研究僅以模式(modeling)分析模擬物種分布與氣候的關係,少有研究加入生理實驗佐證其結果。近年來臺灣的年均溫上升趨勢明顯,原來分布在南部的熱帶蝶種翠斑青鳳蝶(Graphium agammemnon agammemnon)近年也有族群擴散至中北部的趨勢,但尚未在北部有穩定族群的建立,由於其寄主植物為泛全島性分布,顯見食物來源本身非共分布限制因素。為了探討翠斑青鳳蝶在臺灣分布情況的成因,本研究先進行為期一年的寄主植物(烏心石)物候,確認翠斑青鳳蝶幼蟲食草的取得全年於北、中、南各樣區均無虞,因此可以排除寄主植物物候是造成翠斑青鳳蝶族群範圍受限的因素,溫度對翠斑青鳳蝶幼生期發育影響的生理實驗結果則顯示翠斑青鳳蝶幼蟲的發育速率隨著溫度升高有逐漸增加的趨勢(幼生期的溫度與發育速率回歸方程式為y= 0.0036x - 0.0344, y=發育速率, x=溫度),利用有效積溫研究推算出的發育起點溫度為9.22℃,並由不適低溫探測的結果得知4℃~12℃約為翠斑青鳳蝶幼生期的不適存低溫範圍,而4℃可能為翠斑青鳳蝶幼生期的致死低溫,並以模式分析翠斑青鳳蝶幼生期的分布狀況,在臺灣主要是受到最冷月最低溫(模式貢獻百分比為49.4;AUC=0.805)的影響,且各地的幼蟲分布機率隨著溫度的上升而增高,實際比對中央氣象局在2015年各測站的最冷月最低溫資料,依據文獻與本研究觀察結果發現,溫度在翠斑青鳳蝶幼蟲不適溫度範圍內的地區,至少在當季(冬季)不易記錄到幼蟲個體。本研究驗證了翠斑青鳳蝶的發育會受溫度影響,且不適低溫可能是影響穩定族群建立的關鍵因子。