校园生态研究

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1、校園生態研究無形的戰爭-植物間的相剋作用一.研究動機記得每次到外婆家，總是會經過一大片的竹林，這時腦海中就起了一個疑問，為什麼在竹林下幾乎寸草不生，而在竹林外圍卻是雜草叢生。我們覺得很奇怪，就去請教自然老師，老師說：「這有好多個原因，有可能是因為樹葉過於茂密，使得陽光無法照射到樹下的植物；也有可能是由於植物的相剋作用所引起的，所以在植物世界中，也是會有戰爭的喔！」好有趣喔！植物不是不會動嗎？那植物怎麼去打敗其他植物呢？老師為了解決我們的疑惑，於是帶領我們開始研究植物間相剋作用的奧秘。二研究目的(-)了解植物間相剋作用的成因

2、了解植物何部位抑制地被植物的生長情形最顯著K將木賊各部位水溶萃取液澆於紫花霍香薊之生長情形2、將榕樹各部位水溶萃取液澆於紫花霍香薊之生長情形3、將銀合歡各部位水溶萃取液澆於紫花霍香薊之生長情形4、將地瓜葉各部位水溶萃取液澆於紫花霍香薊之生長情形5、將孟宗竹各部位水溶萃取液澆於紫花霍香薊之生長情形(三)比較以上常見植物，何者抑制地被植物生長情形最顯著三、研究設備器材(-)燒杯、滴管、尺、塑膠杯、缽、棒槌、泥土、鏈子、美工刀(二)銀合歡、孟宗竹、榕樹、木賊、地瓜葉之根、莖、鮮葉、枯葉及紫花霍香薊四.研究過程(-)了解植物間相剋

3、作用的成因植物相剋作用(Allelopathy)是植物在代謝過程中釋放有毒物質以抑制鄰近植物之種子發芽，根生長，植株的發育及開花乃至結果。過去一般人都認為植物種了幾年之後，生產力降低，是由於土壤貧瘠、缺乏水分、競爭養分或光線不足所引起，而忽略了植物會產生有毒代謝物質釋放到環境中，影響到棲地其他植物的生長。科學家研究指出，黑核桃生長所及之地長不出蕃茄、髙苣或其他植物，這是由於黑核桃之根、樹皮，或植物組織分泌juglone有毒物質所致。所以我們排除了植物的物理性競爭作用(水分、養分、光線)的因素，而從植物本身各部位(根、莖、鮮

4、葉、枯葉)會分泌有毒物質，以致使其周邊地被植物無法生長，來著手進行研究。但究竟是那一個部位含有這些有毒物質呢？每一種植物含這些有毒物質的部位相同嗎？因此老師帶領著我們去校園、郊區觀察有哪些植物的相剋作用較明顯，後來我們發現在銀合歡、榕樹、竹林的底下，地被植物極為稀少，可以作為我們研究的材料；此外，我們發現一些較低矮的植物，如木賊、地瓜葉、菁芳草幾乎是整遍繁殖，在其生長範圍中，很少發現其他植物，我們想了解這些植物是否也有相同的相剋作用。所以我們最後選擇以銀合歡、榕樹、竹子、木賊和地瓜葉作為研究的取材。(二)準備實驗材料1・栽

5、植實驗雜草因為在野外常見的雜草以紫色霍香薊居多，故選用其作為實驗草，於是選定同一處荒地，選擇其中21株紫花霍香薊，將其泥土及植物一同挖入塑膠杯中，不然，若選擇不同地區的植物，其土壤、養分及植物本身，會有不同的差異，而造成實驗的誤差。然後將各個種植紫花霍香薊的塑膠杯予以編號木-1-4.榕-1-4.銀-1-4.地-1-4.竹畀一4及對照組共21盆實驗雜草，放置一個星期後，以確定植物在移植至塑膠杯後，是否能正常生長。木榕畀銀畀地/竹/木-2榕-2銀-2地-2竹-2・3榕-3銀・3地-3竹-3木-4榕-4銀・4地-4竹-42•製作

6、銀合歡、榕樹、竹子、木賊和地瓜葉各部位的水溶萃取液(1)採集銀合歡、榕樹、竹子、木賊和地瓜葉的根、莖、鮮葉及地上的枯葉,並將之帶回自然實驗室。(2)將大約等量的銀合歡、榕樹、竹子、木賊及地瓜葉之根、莖、鮮葉.地上的枯葉，利用缽及棒槌，將之磨成漿，並放入燒杯中，然後加水至250ml,並將每個燒杯編號。木-根榕■根銀-根地-根竹-根木■莖榕■莖銀-莖地■莖竹■莖木-鮮葉榕-鮮葉銀•鮮葉地•鮮葉竹-鮮葉木■枯葉榕■枯葉銀■枯葉地■枯葉竹■枯葉(3)將植物各部位的水溶萃取液，靜置一星期，待其發酵分解。(4)栽植實驗雜草和製作水溶萃

7、取液兩項同時進行。3•—星期後，測量並記錄紫花霍香薊的原始高度(三)了解植物各部位抑制地被植物生長的情形1•實驗方法：(1)依序將編號「木■根」的水溶萃取液倒入編號「木/」的紫花霍香薊中；將編號「木■莖」的水溶萃取液倒入編號「木・2」的紫花霍香薊中；將編號「木■鮮葉」的水溶萃取液倒入編號「木・3」的紫花霍香薊中；將編號「木■枯葉」的水溶萃取液倒入編號「木・4」的紫花霍香薊中。其他水溶萃取液亦依照根、莖、鮮葉、枯葉的順序，倒入編號仁2、3、4的紫花霍香薊中。(2)每天量取15ml(約45個滴管的容量)的各種水溶萃取液，依照(

8、1)的方法澆淋各個紫花霍香薊。(3)每天測量並記錄紫花霍香薊的高度。(4)對照組則每天澆淋15ml的水,再測量並記錄其高度。位水溶液生長矗、根莖鮮葉枯葉第一天0002第二天2023第三天63612第四天1051420第五天1451520第六天1561521第七天1561521第八天1561529第九天1