2014台北城-城牆石尋跡之旅

20140621蟬的生態觀察

    今天的主題是蟬的生態觀察，老師是陳振祥老師，老師對蟬非常有研究，所以我們就來看看蟬的世界吧!

*蟬的種類*

    世界上的蟬大約有2000種，台灣有21屬55種，其中60%是台灣特有種喔!為什麼會有這麼多的特有種呢?雖然蟬的飛行速度很快，可是耐力卻很弱，所以就比較不會像蝴蝶、蜻蜓等昆蟲，可以飛越海洋，擴展族群的分布範圍，又加上台灣的地形起伏很大，有山脈的阻隔，因此兩地的蟬沒辦法交流，久而久之，就會演化出不一樣的種類了。台灣保育類的蟬目前只有台灣爺蟬一種，牠非常的漂亮並且叫聲響亮。

*蟬的一生*

    蟬是不完全變態的昆蟲，牠的幼蟲期非常的長，在美國甚至還有17年及13年的質數蟬，為什麼會這樣呢?科學家針對蟬的生命週期進行研究，發現蟬的生命週期大多是質數，蟬之所以演化為質數的生命週期，是為了減少和其他生命週期相同的天敵同時出現在世界上的機會，以增加族群存活的機率，所以每隔17年或13年，就會有一次蟬的大發生，可是這17年蟬羽化變成成蟲後，只活了20天，就與世長辭了，在這20天內，只為了交配、產卵來繁衍下一代。而蟬在經過這麼久的若蟲期之後，就準備爬到樹上去羽化了，蟬的羽化方式是由頭部開始，牠的頭部逐漸從舊殼裂開的後胸鑽出，接著慢慢撐開舊殼，讓裂縫愈來愈大，並將足部拉開、伸直。然後，蟬呈倒掛姿態，原本被揉爛的蟬翼也往外伸出。但隨著爪式的腳緊捉蟬殼、腹部被拉出蟬蛻，蟬翼會開始伸直成形，模質部分呈透明狀態，並能重疊收攏。整個過程大概要花兩個小時。

*蟬的聲音*

    在夏季，我們常常會聽到「下~下~下~下」的蟬鳴，一般會叫的蟬大部分是雄的，目的是為了要找到美嬌娘來繁衍後代，而蟬聲音有很多種，大概有下面這些:

 召喚聲

 交尾聲

 求偶聲

 警戒聲

 驚嚇聲

 攻擊聲

    牠們發聲的方式主要是以V字型發音肌帶動決定音色的鼓膜，再以共鳴室（或稱氣室）來進行共鳴的動作。這V字型發音肌視覺定性的關鍵。V字型發音肌是蟬的身體中，非常有力的肌肉。它一秒鐘能夠拉動鼓膜兩百次，速度驚人。也因為如此，蟬的聲音十分高頻，大約為四至七千赫茲。鏡膜則是調整音量的構造，外型是透明的一層薄膜，有略微的反光能力。而包住鏡膜的，就是腹瓣（也稱音箱蓋，發音器外部構造）。這一整個構造，叫做「鼓膜發音器」。而每種蟬都有牠特定的音調與節奏，所以比較不會找錯配偶，但是有一些還是無法避免，例如太平姬春蟬和高山姬春蟬，牠們兩種蟬長的很像，而且都在觀霧出現，牠也都各自有其生殖隔離策略。為了生殖隔離，牠們各自將叫聲音頻調高。但是雖然做了防備措施，兩種蟬還是會互相雜交。因此，目前在觀察，牠們是否有繁衍出新品種，還是有某一方開始消失？這是目前研究蟬的相關人員在進行物候調查的一塊區域，也是生物學的懸疑之一。

*蟬的食物*

    蟬是半翅目的昆蟲(也有人把牠們歸類於同翅目)，有刺吸式口器，所以從小到大都仰賴植物的汁液為生，例如：紅脈熊蟬喜歡苦楝、構樹，中國大陸的紅脈熊蟬則喜歡多種果樹；紅腳黑翅蟬喜歡杜紅花，群聚、產卵，都是牠們會在這種植物所做的事；草蟬喜歡禾本科植物、甘蔗等等，老師還有跟我們講「千蟬聚苦楝」因為紅脈雄蟬特別偏愛苦楝樹的汁液，加上當地環境配合及苦楝樹所在位置具優越性等多項因素，並非單一因素所造成，而且蟬有聚集性，也會每隔一段時間有大發生的情形，當地只有一棵苦楝樹，紅脈熊蟬除為了飛來吸食汁液外，雄蟬為贏得雌蟬的青睞，會希望停棲在優越的位置，發出響亮蟬鳴吸引雌蟬，大家為佔得好位置，因此愈聚愈多。就形成「千蟬聚苦楝」的有趣現象了!

    蟬的唧唧聲，讓古代的詩人做出了許多膾炙人口的佳作，現在夏季的蟬鳴，也是大家少不了的兒時回憶，所以現在我們大家應該要多種植一些台灣原生種的樹，來守護我們的兒時回憶!

20140614螢火蟲生態觀察

    今天的課程是螢火蟲生態觀察，教導我們的老師是陳燦榮老師，老師在初階班時有跟我們講過，他在學生時代的時候就因為蝴蝶的美以及優雅的飛舞所以莫名其妙的喜歡蝴蝶進而認識牠、研究牠，對牠了若指掌。所以我很佩服老師的毅力以及堅持，進而實行自己的夢想，可是為什麼他會來跟我們講螢火蟲呢?因為成功高中的陳維壽老師引領燦榮老師踏進螢火蟲的領域、研究及觀察螢火蟲。

@螢火蟲的種類@

    「西北雨」這個可愛的台語歌謠中有一句「火金姑，做好心，來照路」中的「火金姑」就是指螢火蟲，螢火蟲泛指鞘翅目螢科的昆蟲，世界上大約有2100多種，而台灣被記錄到的有54種12屬，在台灣，春、夏常見的有黃胸黑翅螢、紅胸黑翅螢、黑翅螢、大端黑螢、黃緣螢、小端黑螢、台灣窗螢等，而在秋、冬季會出現的有台灣山窗螢、雲南扁螢、雪螢、澄螢等。

@螢火蟲的一生@

    螢火蟲是完全變態的昆蟲，一生會經歷卵、幼蟲、蛹、成蟲四個時期，並且都會發光，他們的幼蟲多為肉食性(他們的食物有蝸牛、蚯蚓等)，並且分為水生(例如黃緣螢)和陸生(例如山窗螢)兩種，他們的成蟲期非常短暫，大約只有14天的壽命，只不過大場雌光螢的成蟲可以活到將近40天，算是螢火蟲中的螢瑞。

@螢火蟲的特徵@

    螢火蟲最大的特徵就是大部分的種類的尾部具有發光器，可以發出一種冷光，所以你把手放在螢火蟲發光器的上面，不會像你去摸電燈一樣燙手，反而不會有感覺(注意，不要隨便去碰螢火蟲的發光器，那非常的脆弱，也不要有事沒事就去碰你家電燈，那很燙，而且很危險。)

    而會發光的螢火蟲也不是公母都會發光，例如賴氏雌光螢只有母的會發光，但不會飛，公的不會發光，但是卻會到處飛，去尋找母的來進行交配。有些種類是雌蟲的翅膀退化，剩下翅芽，等雄的來找他交配。你看，同樣是螢火蟲，交配方式卻不同，真酷。

@螢火蟲生態研究@

    老師這次和我們分享生態研究，給我們看的投影片出現斗大的標題「你想做什麼」，所謂的「做」可以分為行為觀察及分類，但是分類用的語言大多是英文或是拉丁文，以此辨識螢火蟲的名字，恐怕要好長一段時間。所以老師就只好做行為觀察，而做行為觀察，就是把蟲抓來飼養，觀察牠的行為並且做紀錄。有句俗語說:「工欲善其事，必先利其器」，老師為了要觀察螢火蟲的行為，所以就砸重金來購買實驗設備以及租借場地來充當實驗室。但是因為工作關係，所以老師有很長一段時間沒有去實驗室探望他的螢火蟲，導致螢火蟲通通乾死。老師經過那次傷痛後，就把工作辭掉，開始專心整理手邊的報告，還出了一本書—螢火蟲之歌，獲得「最佳兒童讀物獎」呢!

@螢火蟲的保育@

    現在螢火蟲的族群變的很少，原因有下列這幾點:

(1)    自然環境過度開發，螢火蟲的棲地快速消失。

(2)    農藥、除草劑濫用，螢火蟲數量快速減少。

(3)    稻田、溝渠邊坡水泥化，螢火蟲終齡幼蟲時，會爬上陸地化蛹，稻田水泥化之後，幼蟲爬不上去，所以乾死。

(4)    照明設施設計不當，因為夜行性螢火蟲是靠雌、雄之間光的頻率來求偶的，若是附近的燈光太強烈，就會干擾到牠們的求偶行為，造成不能繁衍後代。

(5)    不當的野放，由於環境飽和度的問題，造成當地螢火蟲數量減少，甚至消失，並且也會汙染當地螢火蟲的基因。

經由以上幾點可以知道，我們必須要在水質乾淨、沒有光害及汙染的地方才能見到螢火蟲，希望我們的環境可以愈來愈乾淨，才能保護這些可愛的螢火蟲們。

    現在了解如果沒有了螢火蟲，古代的車胤就不能囊螢夜讀(雖然說抓螢火蟲是不對的)，我們也無法體會杜甫「輕羅小扇撲流螢」的意境，由此可以知道，螢火蟲對我們人類的重要性是多麼的大。

20140607台灣森林王國

    今天的題目是台灣森林王國，老師再次邀請到我們初階班的第一堂課----台灣低海拔生物資源的老師—林玉琴老師。老師對於植物非常的厲害，所以我非常期待老師今天講課的內容。

    台灣，只有一個36000平方公里的小島，卻有著非常多變的地形以及林相，從海拔3000公尺以上的高山到我們居住的平地，都有著豐富的生態資源，首先我們先來看低海拔地區，低海拔地區指的是海拔1500公尺以下的山區及平原，它的特徵就是以闊葉林為主、原始林、人工林、天然林及先驅植物，闊葉樹的典型代表有台灣櫸、台灣烏心石、牛樟、樟樹和台灣擦樹，以上為「闊葉五木」，闊葉樹種的特徵就是葉脈非常地清楚，中肋及側脈很明顯。原始林的定義就是指一個森林已經達到非常長久的年齡而沒有遭到顯著的干擾，例如北插天山就是很顯著的例子，可是現在全球暖化日益嚴重，加上空氣汙染造成酸雨以及人類的濫砍濫伐，導致這些樹木逐漸消失，所以我們應該要好好保護這些樹木，以免造成生態性的不平衡。接下來是天然林，天然林就是在原始林消失之後，又自己重新長出來的，就是天然林，又稱為次生林，而天然林是人類把天然林及原始林砍伐後，再種植較單一性的經濟作物，這樣的森林型態就稱為人工林。在一片完全沒有植物的地區，例如崩塌地、被大火焚毀的林地、自然災害造成的荒漠，或人為過度開墾後形成的空地上，最先進入的植物，就被稱做「先驅植物」。先驅植物的代表有地衣、苔蘚、野桐、血桐、白匏子等陽性植物。而低海拔森林老師有講到許多的樹種，例如，松鼠愛吃的青剛櫟，這種樹對許多動物都非常重要，因為青剛櫟是殼斗科，殼斗科的植物大部分都是堅果，很多豐富的營養，所以許多動物會喜歡食用它的樹汁及果實，例如許多的嚙齒科動物都愛啃食它的果實，就像校園、公園常見的赤腹松鼠就喜歡尋找青剛櫟，有趣的是，松鼠也是青剛櫟最好的種子傳播者，因為松鼠常常到處藏匿食物，卻藏到自己忘記，隔年春天，也許那果實就發芽了。不只松鼠需要青剛櫟，鹿枝背舟蛾和瀕臨絕種的大紫蛺蝶也都倚賴著青剛櫟維生，可見青剛櫟對台灣的生態來說，是一個促使生物多樣性的重要功臣。在台灣，路旁也常常可以見到樟樹和榕樹的蹤跡，樟樹在早期是一種非常重要的經濟作物，不但可以提煉樟腦做外銷，甚至還可以做無煙炸彈的材料和石油、底片，所以我們會說台灣有三寶，分別是糖、茶、樟腦。而榕樹是桑科榕屬的植物，它們會有氣生根的構造，而且只要氣生根一觸碰到地面，就可以長成支柱根，所以彰化有名的榕樹公可以「獨樹成林」就是這樣子。之前去芝山園踏青的時候，看到榕樹的前面有一張告示牌，告示牌上寫著「食樹大王」，令我很疑惑，為什麼榕樹是食樹大王呢?因為這是桑科榕屬特有的「纏勒現象」。纏勒植物的種子因為鳥類的排泄物、風吹、水流等因素，落在另一棵植物上，在適當的環境下種子開始成長，並向下不斷延伸氣根，以利吸收水份及養份。纏勒植物快速生長而且枝葉茂密，最後把寄主植物整個包圍起來，被纏勒的植物因空間不夠、行不了光合作用，所以枯死。而楠屬也是低海拔少不了的植物之一，大葉楠、紅楠、香楠是典型的代表，但是他們怎麼區分呢?紅楠喜歡在有風的地方，所以在迎風面的地方就可以看到它，而大葉楠的葉子比上述二者的葉子都還大，而且非常喜歡水，所以只要在溪流旁邊，而且長的非常茂密的，就有可能是大葉楠。若是將一棵樹的葉子摘下來揉一揉，有電線走火的味道，那麼十之八九就是香楠。

    接下來我們來看中海拔地區，主要的特徵為雲霧帶森林、針闊葉混和林帶及檜木林帶，雲霧帶森林，顧名思義就是許多霧的地方，例如觀霧，因為每當低海拔的水氣上升到這裡之後，溫度下降，水氣凝結成霧氣，整個山谷籠罩在雲霧中，所以觀霧的名稱因此而得名。而針闊葉混合林就是同時有著針葉林及闊葉林這兩種林相，而闊葉林大部份就是上面低海拔森林所介紹的植物，以及寬尾鳳蝶的食草—台灣擦樹，而針葉林就有紅檜(Benihi)、扁柏(Hinoki)、鐵杉、雲杉等，其中，因為扁柏樹幹高聳直立，所以在日據時期，被運回日本的都是又高又粗的扁柏，只留下醜醜的紅檜在台灣。因為之前日據時期時，伐木業不斷興起，導致扁柏數量銳減，所以現在政府有立法來保護這些老樹的安危，只不過現在仍有山老鼠來上山亂砍這些老樹來進行非法走私交易，希望政府可以積極取締山老鼠，以免台灣的森林又再度遭受破壞。除了植物以外，這裡的昆蟲也非常多樣化，例如台灣最大的金龜--台灣長臂金龜，它非常的兇猛，而且非常多的毛，真想一賭它的風采。

    接下來就到了高海拔山區，因為高海拔山區的環境嚴苛，所以動植物明顯減少，所以會出現純林現象，純林就是只一大塊面積裡，只有一種樹種，而且出現在高海拔的樹種比較喜歡生長在山脊乾旱的地區，又加上二葉松、華山松等松樹植物體內含了豐富的油脂，導致祝融常來拜訪，所以這裡的生態演替非常頻繁。到了3600公尺以上，就到了我們所說的森林線，動植物非常的稀少，植物就只有玉山圓柏、玉山杜鵑及一些多年生草本植物可以熬過這裡這麼嚴寒酷極的地方，而這些植物都大部分都在春、夏兩季開花，而且花開得特別碩大艷麗，目的就是要快點吸引昆蟲來，以利完成傳宗接代的任務。

    每種動植物，都會因應自己生長的環境，來演化出不同的特徵，來繁衍自己的後代，我們人也是這樣。你說，這大自然是不是很奇妙?