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http://teacher.clhs.tyc.edu.tw/~chen5411/new_page_21.htm

中華民國第四十五屆中小學科學展覽會

作品說明書



科別：應用科學

組別：高中職組

作品名稱：生態壓縮檔—生態球製作

關鍵詞：生態球

水蚤

養殖

編號：


目錄



壹.摘要…………………………………………3

貳.設計動機……………………………………4

参.設計目的……………………………………4

肆.研究設備及器材……………………………5

伍.研究過程及方法……………………………5

陸.研究結果……………………………………12

柒.討論…………………………………………18

捌.結論…………………………………………22

玖.參考資料……………………………………23



壹、 摘要



本作品希望對高中生物學能提供新的實驗活體養殖方式及探討活動的觀察，有更多的探討
與了解。利用圓底玻璃燒瓶，去除瓶管後，以矽膠為圓塞，倒置於儲存光碟的布丁筒(50
片裝)，製成一個封閉的生態球中，培養水蚤。以去氯自來水及50ml水蚤種源，在半年的
培養下，可達1500~3000隻/L，水蚤的大小在0.1mm~2.25mm。若考慮光源、生產者及消費
者的情況下，可利用高中基礎生物探討活動(一)的實驗加以討論，了解

1. 在光照下有生產者(水蘊草、各種藻類)，朱文錦可存活較久

2. 在黑暗下有生產者(水蘊草、各種藻類)，朱文錦存活較短。

3. 水蘊草比浮游性藻類，產生氧氣效率較佳。

4. 水蘊草比浮游性藻類，消耗氧氣較多。

5. 存活時間 B2＜D2 與B3＞D3 結果相異，D3有生產者(水蘊草及藻類)在黑
暗下，朱文錦存活最短，但是D2有生產者(藻類)在黑暗下，朱文錦卻可存活較久。我們猜
測可能是黑暗中，朱文錦處於休眼態，而存活較久。

6. 除非有足夠的生產者，如水蘊草，可以提供足量的O2。否則是在無生產者或
生產者不足時，光線會使朱文錦活動較多，而且也存活時間較短。



故建議；在本生態球的大小下，生產者以浮游性藻類較佳，消費者以小型雜食性生物如螺
、蝦、水蚤為佳。若為美觀，可放入朱文錦，存活可達2週以上，建議定期更換。

在以洗米水、酵母粉、花寶1號、茶葉水作為培養液，與自來水的培養在30天的培養下，
並無顯著差異。



貳、 設計動機

在國中、高中生物課中都曾做了一個簡單的實驗，即是將魚或貝類加入不同條件的水中，
觀察影響生物死亡先後的一些因素。不過我們覺得實驗的結果並不十分精準，其中還有其
他的因素在影響，如食物、細菌等等。之後，在高二英文課本中，有一課上到了生物球二
號(biosphereII)，這讓我們十分感興趣，我們想，要是能將各種條件加在一起，做出一
個能自我物質循環的小號生物球—生態球(ecosphere)來，必定十分有趣。

有關一個生態球的穩定，必然有許多因素影響，若想成功製出一個生態球，要先概略了解
其中的一些問題，諸如內部一些元素循環、能量流轉等等，所以我們設計了幾個實驗來找
出這些相關數據，以讓我們能利用一些簡單儀式製出一個生態球。

為了本次科展，我們到了水產試驗所新竹分所請教了專家黃德威先生，他提供了許多相當
寶貴的資訊。其中他告訴了我們一些可以讓水蚤大量繁殖的方法，加入洗米水、茶葉水、
泡雞糞水、酵母粉等，所以我們想嘗試看看加入哪些東西可以讓水蚤繁殖最快、達到最穩
定時數量最多。

於是，我們的實驗開始了……





參、 設計目的



在水產養殖上，水蚤是許多幼魚的良好飼養，故若能大量繁殖是水產養殖上的關鍵之一。
學校老師告訴我們，在高二生命科學(下)的探索活動二，水蚤是觀察心跳的實驗活體。以
前水蚤是在靜止水域如池塘是很容易取得的，但後來則是由各區的實驗活體中心提供，但
現在經費不足，實驗活體中心已不主動提供。本校使用的活體則是由水產試驗所新竹分所
提供。我們想生態球正可以用水蚤來進行生態平衡的實驗，而且有以下目的：

1. 水蚤的種源保存

2. 水蚤的繁殖輔肋

3. 生物實驗教學活體

4. 生物實驗研究

5. 家庭水族繁殖飼材料





肆、 研究設備及器材



活體：水蚤(Daphnia )種源，由水產試驗所竹北分所提供。

生態球：如封面（圖一）



實驗一：高溫高壓滅菌槽、逆滲透水、池水、錐形瓶、瓶塞、朱文錦、水蘊草、量筒、錫
箔紙

實驗二：水蚤水、洗米水、茶葉水、自來水、燒杯、量筒、錐形瓶、瓶塞

實驗三：實驗二所剩之各材料、自來水。









伍、 研究過程及方法

實驗前準備



一、 上網查詢生態球及水蚤飼養、應用之相關網站、網頁，並尋找可用資料(見
參考資料)。

二、 以生態球方式大量培養水蚤種源

1. 用大型600cc燒杯在開放狀態下，放入水蚤活體，經半年後可得一平衡的水蚤系
統，以供日後實驗使用。(本校生物科老師提供)

2. 取水蚤種源50ml放入3公升之葡萄酒酒瓶，加去氯後之自來水至滿瓶，以瓶蓋密
封後，放置於陽光半日照的陽台上。

3. 6個月後，以吸管隨機抽取20次水蚤水，每次10cc，在放大鏡下觀察，算出水蚤
隻數，計算水蚤密度，可得密度如*表一。

4. 吸管隨機取樣，抽取100隻水蚤在懸滴玻片上，以顯微鏡觀察，用顯微尺測量水
蚤大小。如*表二。



*表一：6個月培養之水蚤密度

次數
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20

隻數
4
5
7
5
4
2
11
8
7
4
4
5
7
1
6
8
9
7
5
3

　

　

　

*密度：隨機抽取10cc水蚤水20次，以放大鏡觀察，算出水蚤隻數，可得密度。

所以密度=112/(20*10)= 0.56 隻/ml



*表二：水蚤大小。

*長度：抽取100隻水蚤用顯微尺測量其大小。




三、 改良生態球

1. 市面上生態球價格昂貴，從1000元至20000元不等。優點為美觀、有質感、造型
變化多。缺點為(1)有時效性：使用期限為三個月到二年。(2)完全封閉無法自行改變生態
。

2. 我們利用圓底玻璃燒杯，請廠商去除瓶管後，以矽膠為圓塞，倒置於儲存光碟的
布丁筒(50片裝)，製成一個封閉的生態球中，培養水蚤。如封面（圖一）。

3. 在放入水蚤種源後(目視內含浮游藻類底泥及大水蚤2隻、小水蚤3隻、貝水蚤等)
，加滿除氯之自來水，封閉開口。

4. 將水蚤生態球放置於室內光線明亮處，每日記錄可見之生物，觀察其生長。

5. 以封閉式生態球養殖水蚤，建立出可長可久之水蚤生態系，只要有室內明亮的光
源，提供能源。利用自然環境下，完成自給自足之水蚤生態系。藉由一穩定生態系的情況
下，得以長期保存水蚤(一年以上)。在設計的玻璃球下，提供觀賞者居家布置以及在生物
知識上的深入思考，在教學上提供生物教學的良好示範，更有助於學校定期的實驗課程進
行。

6. 設計優點：

(1) 美觀性：本作品可當居家布置以及室內裝飾品，吸引眾人目光

(2) 思考性：提供觀賞者在生物知識上的深入思考，在教學上提供生物教學的良好示範
。

(3) 實驗性：提供實驗活體，有助於學校定期的實驗課程進行。

(4) 節省人力：本生態球在完成後不用任何人力照顧。

(5) 教育性：本作品嘗試申請專利，並推廣到各校園、書局，改善對生命的刻板印象。

(6) 變化性：可隨使用者變更內容，例如改養螺、蝦…等

(7) 經濟性：價格便宜。

四、 成果一

1. 取水蚤種源50ml放入直徑15cm之生態球，加去氯後之自來水至滿瓶，以矽膠瓶蓋
密封。

2. 以目視觀察水蚤生長情形。如表一。



五、 成果二

1. 以15cm及20cm直徑的生態球放入戶外培養三個月的水蚤培養水，並各加入一隻朱
文錦，並觀察朱文錦存活情形。





實驗一



貧瘠生態系中主要生產者為大型水草抑或是水中各種藻類?

光線對生態系的影響?



由於在高一基礎生物實驗課中曾做一個實驗：在實驗中置入水蘊草和朱文錦，分成在光照
及黑暗的環境中進行實驗，最終朱文錦全數死亡，但其死亡原因為何卻沒有確切的交待，
朱文錦的死亡究竟是因為水中溶氧量的不足還是因為其自身所產生的廢物量過多而不利生
存？而水中溶氧的產生，究竟是置入的水蘊草產生還是其它生產者，此實驗中仍有許多不
確定的因素，因此我們自行設計實驗來探討朱文錦的死亡原因。



實驗步驟：

1. 將實驗分成兩組，即水蘊草組和水藻組。

2. 水蘊草組配製如下：將6個錐形瓶以量筒量取175㏄逆滲透水置入高溫高壓滅
菌槽中以1.2atm、150℃滅菌15分鐘，編號A1～A3、B1～B3分別置入魚和水草，並分成光
照組和黑暗組，編號見下表：



　　編號

置入
Ａ１
Ａ２
Ａ３
Ｂ１
Ｂ２
Ｂ３

朱文錦
無
1條
1條
無
1條
1條

水蘊草
無
無
15㎝
無
無
15㎝


註：Ａ組為正常光照，而Ｂ組以錫箔紙包裹為黑暗組



3. 水藻組配置如下：取來6個錐形瓶以量筒量取175㏄池水，編號C1～C3、D1～
D3分別置入魚和水草，並分成光照組和黑暗組，編號見下表：



　　編號

置入　
Ｃ１
Ｃ２
Ｃ３
Ｄ１
Ｄ２
Ｄ３

朱文錦
無
1條
1條
無
1條
1條

水蘊草
無
無
15㎝
無
無
15㎝


註：Ｃ組為正常光照，而Ｄ組以錫箔紙包裹為黑暗組

4. 最後將朱文錦存活時間製成表(一)[詳見研究結果]。





實驗二



自製營養液找出最適合藻類生活的濃度而讓藻類大量繁殖



在我們造訪了竹北水試所後，從黃德威先生那得知了養殖水蚤可以使用廉價的洗米水以及
茶葉水等來大量繁殖，為了找出適合水蚤的濃度，於是設計了以下實驗。



(一)洗米水



實驗步驟：

1. 取白米0.4㎏和自來水0.4L(重量比1:1)以30次/分鐘的速率翻攪1分鐘

2. 取5個燒杯並編號成A1、B1、C1、D1、E1。首先在Ａ1杯加入10㏄的洗米水並以
自來水稀釋至100cc，然後再自Ａ1杯取10cc己稀釋溶液加入Ｂ1杯，以此類推，最後共有5
杯90cc洗米水，再加入10cc水蚤水並各加入水蚤5隻，各瓶濃度比如下表：



編號

濃度
Ａ1
Ｂ1
Ｃ1
Ｄ1
Ｅ1

濃度比
1/10
1/100
1/1000
1/1000
1/100000




3. 步驟2.結果記錄如表(二) [詳見研究結果]。

4. 取5個錐形瓶並編號成A2、B2、C2、D2、E2。首先在A2瓶加入10㏄的洗米水並
以自來水稀釋至100cc，然後再自A2瓶取10cc己稀釋溶液加入B2瓶，以此類推，最後共有5
瓶90cc洗米水，再加入10cc水蚤水並各加入水蚤5隻，各瓶濃度比如下表：



編號

濃度
Ａ2
Ｂ2
Ｃ2
Ｄ2
Ｅ2

濃度比
1/10
1/100
1/1000
1/1000
1/100000




5. 步驟4.結果記錄如表(三) [詳見研究結果]。



(二) 茶葉水



實驗步驟：

1. 取茶葉6g和沸水500㏄浸泡1小時

2. 取5個燒杯並編號成A3、B3、C3、D3、E3。首先在A3杯加入50㏄的茶葉水並以
自來水稀釋至100cc，然後再自A3杯取50cc己稀釋溶液加入B3杯，以此類推，最後共有5杯
50cc茶葉水，再加入5cc水蚤水並各加入水蚤2隻，各瓶濃度比如下表：



編號

濃度
Ａ3
Ｂ3
Ｃ3
Ｄ3
Ｅ3

濃度比
1/2
1/4
1/8
1/16
1/32




3. 步驟2.結果記錄如表(四) [詳見研究結果]。





實驗三

由於實驗二的結果出乎我們意料之外，於是根據猜測及老師的說法，應該是營養液並非直
接供給水蚤，為了驗證這個想法，設計了這個實驗：



實驗步驟：

1. 將實驗二的水蚤水(洗米、茶葉)放置在室溫下約一星期。

2. 稀釋：

(一) 洗米水

將Ａ１～Ｅ１及Ａ２～Ｅ２加入自來水稀釋至250cc，再加入10cc的水蚤水(密度約為5隻
/10cc)，待數日後記錄數量於表（五）及表(六) [詳見研究結果]。

(二) 茶葉水

將Ａ３～Ｅ３加入自來水稀釋至500㏄，再吸取水蚤10cc(密度約為5隻/10cc)，待數日後
記錄其數量，記錄如表(七) [詳見研究結果]。







陸、 研究結果



一、 成果一：去氯自來水培養水蚤結果

1. 取水蚤種源50ml放入直徑15cm之生態球，加去氯後之自來水至滿瓶，以矽膠
瓶蓋密封。水蚤生長情形。如下表：



日數
小水蚤
大水蚤
貝水蚤
淡水螺
註

1
3
2
13
3


2
5
2
15
3


3
4
2
14
3


4
7
2
11
3


5
16
2
30
3


6
14
2
13
3


7
13
2
15
3


8
13
2
26
3
螺有長大

9
15
2
16
3


10
17
2
21
3


11
14
2
14
3
水蚤蛻殻

12
13
2
11
3


13
14
6
13
3


14
12
8
10
3


15
21
12
4
3


16
20
14
5
3


17
16
16
7
3
大貝水蚤消失，小貝水蚤加多

18
20
14
8
3



2. 將上頁表繪製成圖二：




二、 成果二：水蚤生態球養殖朱文錦



直徑15㎝的生態球內，放入朱文錦後隔天水蚤全數消失，朱文錦二天即死亡，而20㎝的生
態球內，朱文錦仍存活超過20天。(第21日時，朱文錦活動力很差，立即放出至水族箱，
現仍存活)



在直徑20cm生態球內，朱文錦常會使人找不到，原因是藏於水藻底泥中，不知是睡眠中或
休眠下，只好搖一搖，在光亮下，活動力很好。但生態球是球狀的，所以也要有適當的角
度才看到。









三、 問題1：貧瘠生態系中主要生產者為大型水草抑或是水中各種藻類?

問題2：光線對生態系的影響?



實驗一



表(一) 朱文錦存活時間〔註：表格內為朱文錦的存活時間單位為小時〕



紀錄：

　　　組別

編號　
Ａ(滅、光)
Ｂ(滅、黑)
Ｃ(池、光)
Ｄ(池、黑)

１(X)





２(魚)
42
78
69
138

３(魚+草)
114
53
140以上
38




死亡順序：Ｄ３→Ａ２→Ｂ３→Ｃ２→Ｂ２→Ａ３→Ｄ２→Ｃ３　　



由死亡順序我們可以發現池水和滅菌水所做出來的結果並不相同，由此可見水中
浮游生物對此一實驗仍具有一定影響力，因此在進行此實驗建議還是要使用滅菌水來進行
實驗以減少變因，使實驗結果更準確。



由實驗數據可以發現幾件事情：



1. 存活時間 A2＜C2 A3＜C3 所以：有水中各種藻類朱文錦可存活較久

2. 存活時間 A2＜A3 C2＜C3 所以：有生產者(水蘊草)在光照下，朱文錦可
存活較久

3. 存活時間 C2＜A3 所以：水蘊草比浮游性藻類，產生氧氣較佳。

4. 存活時間 B3＜D2 所以：水蘊草比浮游性藻類，消耗氧氣較多。

5. 存活時間 A2＜A3 B3＜B2所以：有生產者在黑暗下，朱文錦存活較短。

6. 存活時間 B2＜D2 與B3＞D3 結果相異，D3有生產者(水蘊草及藻類)在黑暗下
，朱文錦存活最短，是很合理的。但是D2有生產者(藻類)在黑暗下，朱文錦卻可存活較久
。這很奇怪，我們猜測可能是黑暗中，朱文錦處於休眠態，而存活較久。

7. 理論上有光照時，朱文錦可存活較久，如B3＜A3 D3＜C3，但A2＜B2 C2
＜D2 則是在無生產者或生產者不足時，光線會使朱文錦活動較多，而且也存活時間較短
。除非有足夠的生產者，如水蘊草，可以提供足量的O2。

問題3：找出何種營養液最適合水蚤生活？可讓水蚤大量繁殖的濃度為何？



實驗二



編號





實驗結果
A1

(1/10)
B1

(1/100)
C 1

(1/1000)
D1

(1/10000)
E1 (1/100000)

隻數（1天）
0
4
2
0
0

隻數（2天）
0
4
2
0
0

隻數（5天）
0
3
1
0
0

表(二) 洗米水燒杯內水蚤數量變化記錄



由表(二)，可看出在Ａ１、Ｄ１、Ｅ１中，水蚤置入後隔天便全數死亡，可能的
原因有以下幾點：



(1) 可能和滲透壓有關，如此水蚤較適合生活在Ｂ１、Ｃ１兩種濃度下。

(2) 洗米水此種營養液可能無法直接成為水蚤的食物來源，而可能是先造成藻類繁
殖後，因食物量增加才間接導致水蚤數量上升。

(3) 洗米水此種營養液無法直接用來培養水蚤，而是在其原生活環境下加入才有營
養液的效果。













表(三)洗米水錐形瓶(封閉)內水蚤數量變化記錄

編號





實驗結果
A2

(1/10)
B2

(1/100)
C 2

(1/1000)
D2

(1/10000)
E2 (1/100000)

隻數（1天）
4
4
2
0
0

隻數（2天）
2
3
0
0
0

隻數（5天）
1
1
0
0
0





由表(三)可以得到以下推論：



(1) 和表(二)相比較，可以發現Ｂ這一組初期幾乎一樣，原因是其封閉與開放環境
下在初期差別不大。

(2) 在Ａ２中水蚤可持續存活但Ａ１中的水蚤隔日卻全數死亡，而其它組卻沒有類
似的現象，推測可能是因為在編號Ａ中因其濃度最高，一些空氣中的細菌及其它微生物掉
入開放瓶中，而惡化環境使水蚤死亡。

(3) 短時間內水蚤的數量和開放環境幾乎差別，但時間拉長以後發現其數量開始往
下掉，且增殖速度也慢，和其環境閉鎖有關。





表(四)茶葉水燒杯內水蚤數量記錄

編號





實驗結果
A3

(1/2)
B3

(1/4)
C 3

(1/8)
D3

(1/16)
E3

(1/32)

隻數（1天）
0
0
0
0
0

隻數（2天）
0
0
0
0
0

隻數（5天）
0
0
0
0
0



　

　

　

　

　

由表(四)很明顯發現新鮮的茶葉水無法用來養殖水蚤，可能欠缺某種物質，此種
物質在新鮮茶葉水中沒有，而待放置一段時日才會產生。



實驗三

表(五)第二次洗米水燒杯內水蚤數量記錄

編號





實驗結果
A1
B1
C 1
D1
E1

隻數（3天）
3
4
1
6
7

隻數（6天）
6
1
4
4
8



　

　

　

　

　

　

表(六)第二次洗米水錐形瓶(封閉)內水蚤數量記錄

編號





實驗結果
A2
B2
C 2
D2
E2

隻數（3天）
4
4
2
6
8

隻數（10天）
2
2
3
6
7

　

　

　

　

　

　

　

表(七)第二次茶葉水燒杯內水蚤數量記錄

編號





實驗結果
A3
B3
C 3
D3
E3

隻數（7天）
2
7
4
4
2

隻數（10天）
2
23
14
4
5

隻數（11天）
0
21
28
16
5

　

　

　

　

　

　

　

由表(七)可明顯看出在Ｂ３和Ｃ３瓶的水蚤長得最好，所以可配置如Ｂ３或Ｃ３瓶的茶葉
水做為營養液。





柒、 討論



1. 在實驗一結果可知，在編號3(魚+草)這一組中，黑暗組均較光照組還要快死
亡，因此可推論出在黑暗環境下，多餘的生產者會消耗氧氣，而不利消費者生存，而且可
知光照對生命有一定的必要性，因為生產者需要光照才可行光合作用，進而產生氧氣而延
長其它消費者的存活時間。另外從實驗數據來看，在光照下有水蘊草的那一組可存活時間
延長了(對照A2、A3及C2、C3)，可見大型水生植物對消費者有一定的貢獻，可產生氧氣供
水中生物呼吸用。但我們再相較於放同生物的池水組，可發現光照下池水組(對照A、C兩
組)可活的較長。原因何在?我們有下列數點推論：

(1). 在光照下有生產者(水蘊草、各種藻類)，朱文錦可存活較久

(2). 在黑暗下有生產者(水蘊草、各種藻類)，朱文錦存活較短。

(3). 水蘊草比浮游性藻類，產生氧氣效率較佳。

(4). 水蘊草比浮游性藻類，消耗氧氣較多。

(5). 存活時間 B2＜D2 與B3＞D3 結果相異，D3有生產者(水蘊草及藻類)在黑暗下
，朱文錦存活最短，但是D2有生產者(藻類)在黑暗下，朱文錦卻可存活較久。我們猜測可
能是黑暗中，朱文錦處於休眼態，而存活較久。

(6). 除非有足夠的生產者，如水蘊草，可以提供足量的O2。否則是在無生產者或生
產者不足時，光線會使朱文錦活動較多，而且也存活時間較短。



2. 本作品在設計生態球前，先查詢了資料及向老師、專家請教，得知；生態球
是一封閉的生態系，在微量的光線下，只能放置簡單的食物鏈，而消費者最好是雜食性，
如蝦、螺等。可是經驗也告訴我們，高級的生產者如水蘊草、金魚草等，也不適合放入生
態球。因較高級的生產者，其效率較高，但要求的光線也較高，要求的水中CO2量、營養
鹽等，對我們來說，實驗很複雜。所以我們選擇了水蚤，而生產者是以戶外自然消長後的
藻類。在顯微鏡下觀察可知，生產者主要為矽藻。



3. 由實驗一可以發現：以池水和滅菌水所做出來的結果並不相同，在池水中的
其它浮游生物(藻類等)對實驗也具有影響力，因此在高中基礎生物實驗課中建議還是利用
滅菌水來進行實驗以減少實驗變因和誤差。



4. 根據洗米水實驗中我們可以知道編號B、C這２組較適合水蚤的生存，且對照
燒杯組和錐形瓶組可以發現，其實環境的開放和密閉基本上對水蚤並沒有太大的差別。不
過開放環境下會產生較多的貝水蚤，「貝水蚤是一令人頭痛的生物，凡是有水蚤的地方幾
乎都會發現貝水蚤的蹤跡，但是它的殼很堅硬，且不易被其它魚類消化甚至會噎住，而儘
管下藥後不久又會出現，因為下藥後它會爬至水面上的容器壁，待時機適合便可再繁殖」
（註：「」內文字感謝竹北水試所黃德威先生提供）；不過在密閉環境下，雖然最初也會
有貝水蚤，不過經過一次次的分離，最後貝水蚤就不再出現了，因此可以推知：在開放環
境和密閉環境下，水蚤（不包括貝水蚤，因其不太能適應貧瘠的生態環境）的生長並沒有
太大差別，不過在開放環境下，水中的生物會更為複雜。



5. 在茶葉水中養殖的水蚤隔天全數死亡，由此可知剛泡好的茶葉水並不適合水
蚤生存，不過經過幾天後再度觀察茶葉水可發現茶葉水表面有黴菌孳生，且越濃的茶葉水
生長出的黴菌越多，這時我們撈出黴菌並加水稀釋10倍至500㏄後，這時我們發現水蚤都
可以長得很好，所以可知：剛泡好的茶葉水不適合馬上用來養殖水蚤，而放置數日後則較
適合。



6. 原本我們將茶葉水分成置於室外和室內兩組來實驗，不過因為下雨，雨水都
彈入燒杯中(室外組)所以便沒有繼續再記錄了；不過待一段時間後我們取茶葉水置於顯微
鏡下觀察發現其內有許多眼蟲生出，而室內的茶葉水卻沒有此種現象，如此可知若想要觀
察眼蟲可以將茶葉水置於室外數日，這是在實驗中意外獲得的收穫。



7. 相同地，洗米水的水蚤繁殖也沒有想像中的好，這使我們不禁猜測：這些營
養液的作用目標是否是直接供應水蚤？或是先供應藻類大量繁殖後才造成以藻類為食的水
蚤也跟著增生？而此疑問我們從實驗二的後續實驗可發現的確如我們所想，即是：營養液
的作用目標是水蚤的食物—浮游生物（矽藻等）。

8. 生態球想放入較高級的消費者如朱文錦，必須同時考慮生產者的光合作用效
率外，也必須思考生產者在黑暗下的呼吸效率。我們所購置的朱文錦置於實驗室中(開放
環境下)迄今仍未死亡，時間已超過一個月，不過其間我們並沒有餵食，只有換過2次水；
相較之下，實驗一中的魚卻如此快死亡。由此可推知：對於此種生命力強盛的魚種，食物
並不是主因，只要溶氧量充足，空間充足，朱文錦可存活一段長時間。另外，老師也跟我
們談到，朱文錦在惡劣環境下活動力減緩甚至會休眠；我們察看實驗一的數據：在編號2
這一列的數據中我們可以看出，在只有魚而其它大型生產者下黑暗環境的朱文錦均活得較
長，而池水(D2)這一組又活得更久了！我們判斷：在黑暗此種惡劣環境下，朱文錦應有自
己的一套特殊適應機制，能降低自己的代謝量且活動力減低，所以才可以活這麼久，這對
我們的生態球的想法很有幫助。



9. 由成果二得知；水蚤是不能與掠食者同處於一封閉環境。但想為了確知一條
朱文錦究竟要多少的水量才足夠它呼吸？由成果二知道愈大愈好，由實驗一可知，同時考
慮生產者的量外，也必須明白它的質(光合效率、呼吸效率)，相互配合才行。



10. 由先前的實驗準備中，一個生態球必須同時考慮許多因素，第一個是能量---光
線，在陽台的生態球水蚤密度可達0.56隻/ml，但室內的光線下，將大大的折扣。第二個
則須考慮碳、氫、氧的物質循環，在自然消長平衡下，會自然地完成。但想提高階層的話
，則須進行許多試驗，如代謝率，計算出效率，再加以進行。



11. 我們也曾將生態球放置於學校辦公室中，有以下之對話：

(1). 誰放的水晶球，要改運嗎？還是要招財？

(2). 有魚ㄟ！它不會死嗎？它怎麼呼吸？你怎麼餵食？

(3). 喔~~那是水蚤，很好玩，你怎麼給它氧氣？

於是生物老師就在不知覺下，給提問者上了一小段的生態課程。



12. 另外在實驗過程中還有一個發現：自一水蚤穩定生長的環境下，吸取水蚤至另
一環境培養時，若只吸取水蚤而沒有吸取底泥的話，如此一來在新環境中水蚤很快死亡；
而若是再吸附一些底泥時，水蚤則可以繼續生長，猜測水蚤對底泥有一定的依賴性，且底
泥中可能含有水蚤的卵，才會造成這種現象，所以在新環境中要培養水蚤時，要一迸將水
蚤和底泥一同吸取。



13. 還有，容器尺度的大小也會影響水蚤的生長，同樣為100㏄的水，置於容量150
㏄和500㏄的燒杯中，在500㏄燒杯中的水蚤較不易死亡而150㏄燒杯中的水蚤部分死亡，
可能和水蚤的活動空間大小有關。



14. 為了確知一條朱文錦究竟要多少的水量才足夠它呼吸，我們取來2條朱文錦置於
兩閉容器：直徑15和20㎝的空心圓形玻璃球，這是我們準備用來製作生態球的容器，內含
我們不久前放入的水蚤及底泥和水草等，放入朱文錦後隔天水蚤全數消失，但兩球內的朱
文錦仍存活，再過一天直徑15㎝內的朱文錦死亡，而20㎝內的朱文錦仍存活 (約20天後奄
奄一息，取出後置入水族箱並餵食，迅速恢復活動力。)，因此可知：朱文錦至少要在直
徑20㎝的玻璃球內才可生存。



15. 由實驗二中可知，像洗米水或茶葉水這種營養液均不是直接用來培養水蚤用的
，因為我們直接以濃度高的營養液來養殖水蚤發現水蚤的生長情形不理想，但待數日後再
進行稀釋，此時放入水蚤卻但能夠繁殖得較好，所以此類營養液的用法並不是直接用來養
殖，而是添加於水蚤已穩定生長的環境下。



16. 用500mL的沸水浸泡6g茶葉1小時──定此濃度為「1」的溶液，將此溶液稀釋至
濃度1/40~1/80左右，在此濃度下水蚤長得不錯。稀釋方法：將500mL的沸水浸泡
0.75g~1.5g茶葉1小時，取出茶葉水50mL加水稀釋至500mL再靜置3~4日後即可用來養殖水
蚤(在吸取水蚤至此茶葉水中別忘了要連底泥一迸吸附)。



17. 在觀察我們的生態球之後可以發現其頂端會產生一氣泡，且此氣泡會隨時間增
大，推斷此氣體可能是氧氣亦含有少量二氧化碳，因光合作用下產生的氧氣不易溶於水中
，只有少部分成為水中溶氧而大部分逸散至空氣中，而呼吸作用下產生的二氧化碳則可微
溶於水剩下少部分形成氣泡。



18. 生態球的瓶塞之所以要用矽膠而不用一般橡皮塞的原因是：生態球在裝滿水後
要塞入瓶塞往往會不慎同時壓入少部分空氣，此時只要將生態球倒置再用手指擠壓瓶塞空
氣就會自行逸出，但若使用一般的橡皮塞則難以擠壓，因此採用較軟的矽膠作為瓶塞的材
料。



19. 在計算水蚤生態球內水蚤的數量時可以發現水蚤喜歡聚集在底部，因大部分的
生產者都在底部，且底泥內可能含有細菌或其它微生物，食物都在底部所以水蚤也跟著聚
在底部；而其它水蚤則在水中四處游動，此時數量就變得不好計算，但我們發現只要輕拍
或稍為晃動一下生態球，水蚤變會一同向某處聚集，此時要計算就方便得多了。



20. 閉鎖式環境下的生態系為一貧瘠生態系，通常內部生產者與消費會互相消長時
其數量會達一動態平衡，當內部環境無法負荷過多的生產者抑或消費者時，會導致大部分
的生物如水蚤死亡，此時似乎全部滅絕了，但待一段時間後，水蚤的數量又會回到高峰而
達另一次的穩定。無論在此生態式中加入任何的影響因子後，內部生長曲線總是會動盪，
但最後又會回到穩定的狀態。







捌、 結論





綜合以上討論，我們大致歸結如下：



1. 由於在高中生物實驗課中有關於水蚤的實驗，而水蚤的來源往往又令人頭疼
，首先是購置不便，再來是「一隻」水蚤的價錢最高甚至可以高到5元，而後續養殖又很
麻煩，若至於室外開放環境下，貝水蚤的量會大增，而且生物較複雜，再加上水可能會乾
掉，而置於室內數量又會降得很低；總而言之若缺乏人力管理很快就沒有水蚤可用，但若
置於生態球則可免去以上困擾因此我們才設計出生態球，並找出營養液來大量繁殖他們。



2. 水蚤生態球為利用生態球的觀念，利用物質循環的觀念，建立一個自給自足
的水蚤生態系，以自然消長的方式達成一個動態平衡。在適當的室內明亮光源下；水蚤生
態球可保留水蚤達一年。





3. 我們使用了洗米水、茶葉水、花寶1號及去氯自來水培養水蚤，效果並不顯
著，在濃度過量時甚至會害死水蚤。但值得注意的是，培養水蚤必須連同底泥一同放入，
或是一同放入水蚤培養液。在安全考量下，以自來水培養即可。



4. 在冬天以去氯自來水培養水蚤，約11天蛻殻。在適當環境下，在陽台光線明
亮處(不能直射)，水蚤密度可達0.56隻/ml。水蚤最大可達2.25mm。





5. 我們的水蚤生態球有以下優點：

(1) 美觀性：本作品可當居家布置以及室內裝飾品，吸引眾人目光

(2) 思考性：提供觀賞者在生物知識上的深入思考，在教學上提供生物教學的良好
示範。

(3) 實驗性：提供實驗活體，有助於學校定期的實驗課程進行。

(4) 節省人力：本生態球在完成後不用任何人力照顧。

(5) 教育性：本作品嘗試申請專利，並推廣到各校園、書局，改善對生命的刻板印
象。

(6) 變化性：可隨使用者變更內容，例如改養螺、蝦…等

(7) 經濟性：價格便宜。



6. 我們的水蚤生態球可以進行水蚤的生態觀察，如繁殖速度、生態行為。利用
生態球觀察時，具有放大效果，觀察水蚤的划行是很有趣的。



7. 我們的水蚤生態球在光線充足時，可有較高的族群密度，但有太陽直射時，
易引起火災，因它有聚焦的效果，要特別注意！



8. 在開放環境和密閉環境下，水蚤的生長並沒有太大差別，不過在開放環境下
，水中的生物會更為複雜。如貝水蚤的增加、藻類的過度繁殖。



9. 我們的營養液的效果不佳，未來這一部分可再加以改進，目標是短期內大量
生長，以提供水族餵食材料。



10. 在新環境中要培養水蚤時，要一迸將水蚤和底泥一同吸取，效果較佳。



11. 朱文錦可以在生態球中存活，直徑20公分的生態球，可存活兩週以上。









玖、 參考資料



1. 劉培槐（民89）。水蚤培養及實驗應注意的事項。高中生物教材活體培養技
術（88~95頁）。教育部中部辦公室。

2. 南一(民92)。高中基礎生物。

3. http://mail.tcjhs.tpc.edu.tw/~lliu/arthropods/cpage_7_1.htm　(甲殼
綱介紹)

4. http://et.dcb.org.tw/eb/all/product/209.htm　(水蚤靜水式法)

5. http://www.niea.gov.tw/niea/LIVE/B90111B.htm　(水蚤靜水式法2)

6. http://www.coi.gov.cn/scyz/zj/130934.htm　(人工培育水蚤餵魚)

7. http://www.ebiotrade.com/newsf/2003-4/L2003417103816.htm　(水蚤免
疫系過程存在有”學習機制”)

8. http://www.fz.shtu.edu.cn/yjy/lw15.htm　(對水蚤生活條件的研究)

9. http://www.luzcogi.com.tw/p35/p35.htm　(德國水質污染預警監測器)

10. http://www.coi.gov.cn/literature/hytb0201.htm　(海洋通報 第21卷 第一
期)

11. http://www.fx.edu.sh.cn/yjxxx/zxkt/anli/xxjsh/94.htm　(探究酒精對水蚤
心率的影響)

12. http://www.paper.edu.cn/scholar/paper.jsp?name=lishaojing　(李少菁專
欄)

13. http://zjjys.zje.net.cn/shenwu/Article_Show2.asp?ArticleID=155　(如何
探究酒精或煙草進出一對水蚤心率的影響)

http://www.eedu.org.cn/Article/es/envir/ei/200411/3079.html　(水生生態毒性學方
法在環境衛生研究中的應


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