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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    三種附生蕨類個體大小與生理生態的關係
    (2025) 周睿歆; Chou, Jui-Hsin
    植物的生理生態可反應生長、健康和繁殖等狀況,常用以探討植物如何應對環境變化。然而,先前的研究中,常忽略植物個體體型大小與生理生態之間的關係,這可能影響了種間生理差異的比較結果。本研究在臺灣東北部的福山試驗林對三種常見的附生蕨類:巢蕨 (Asplenium antiquum Makino)、垂葉書帶蕨 (Haplopteris zosterifolia Willd.) 和腎蕨 (Nephrolepis auriculata (L.) Trimen) 探討以下二個問題:(1) 三種附生蕨類物種體型差異和生理生態,包含光合作用速率、蒸散速率、氣孔導度、葉內二氧化碳濃度 (Ci) 、氣孔大小、氣孔密度、葉綠素濃度和葉綠素a/b之間的關係為何?(2) 個體體型大小與生理生態的關係在三個物種間是否一致?研究結果發現,巢蕨和腎蕨體型大小與光合作用速率、蒸散速率、氣孔導度和氣孔大小有負向關係的趨勢,垂葉書帶蕨體型大小則與這些生理生態參數有正向的關係。三物種氣孔密度與氣孔大小皆呈現負向關係。巢蕨個體大小與葉綠素濃度呈顯著正向關係,腎蕨個體大小與葉綠素濃度為顯著負向關係,在垂葉書帶蕨這些關係則不顯著。體型大小和 Ci 的闗係在三者皆不顯著。總結來說,體型大小和生理生態的關係在三物種間不具一致性,這顯示在進行物種間生理生態比較時需考量體型大小可能的影響。將本研究的巢蕨和前人對另外二種同屬 (鐵角蕨屬) 附生植物的研究結果相比,也發現個體大小與生理生態的關係在三個物種間亦無一致的趨勢,這顯示親緣關係應非主導體型大小和生理生態之間闗係最重要的因子。本研究為觀察性研究雖指出體型大小對生理生態的影響在不同附生植物間無一致的現象,但尚無法明確指出其影響的機制,仍需更多研究加以釐清。
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    水分與營養限制對附生植物臺灣巢蕨(Asplenium nidus)生長影響之探討
    (2023) 陳筱蓁; Chen, Xiao-Zhen
    水及營養是影響生態系初級生產力的重要因子,然而氣候變遷直接或間接改變了生態系中諸多環境因子包括水及營養元素的可利用性,使植物生長甚至存活受到重大影響。附生植物所需資源大多直接來自大氣中,對於氣候的變化可能更為敏感,有研究指出其營養限制與該生態系的地生植物相似,且生長週期較地生植物尤其樹木短,對於施肥實驗有更快的反應,故可用施肥實驗探究其營養限制,進而推論生態系營養限制。本研究欲探討水及營養對附生植物生長的限制,透過採集福山植物園及烏來福山村的臺灣巢蕨(Asplenium nidus Linn.),於溫室內進行為期一年限制水分(高、低水組)及施肥實驗(加氮、加磷、加磷氮、控制組)。發現臺灣巢蕨的葉面積在高水組顯著高於低水組,施氮磷肥組則在不同水處理皆為最高,施氮組及施磷組分別在高低水處理中呈現相反的結果;葉內元素分析結果,大多在高水組有較高含量,少數元素如碳與鉀在低水組反而較高。結果顯示臺灣巢蕨的生長受到的水分限制影響比營養限制更大,並且可能受到氮磷的共同限制。
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    調節幹流水對福山試驗林兩種附生植物影響之探討
    (2023) 蔡譯禎; Tsai, Yi-Chen
    近年來全球降水模式改變,降水集中、乾旱延長,對植物的多樣性與生產力造成負面影響,當中附生植物因生長在樹冠層、缺乏接地根系,故可能為首當其衝的類群。過去部分學者認為,相較地生植物,附生植物面對突發性或延長的乾旱,可能會更加敏感、衝擊更大,因此認為可做為氣候變遷之早期指標類群。但也有部分研究認為,因為長期生活在水份動盪的微環境中,許多附生植物已發展出可協助面對乾旱的特徵,因此受到的影響可能未必較為嚴重。過去相關研究受限於器材的架設,多以觀察性實驗或溫室實驗等方法探討附生植物面臨缺水壓力的反應,但此兩種方法各有限制,因此本研究嘗試以自製調節供水裝置,首次於野外對附生植物進行調節供水來探討這個問題。實驗選在福山植物園的天然闊葉林進行,針對兩種常見附生植物—臺灣巢蕨(Asplenium nidus)與、垂葉書帶蕨(Haplopteris zosterifolia),利用自製裝置調節幹流水量,減少25%與50%,為期十個月(2020年7月~2021年4月)。藉由測量生長狀況、葉片橫切構造、葉片營養元素及與比葉面積 (SLA)、葉片乾燥物質含量 (LDMC)、葉片與角質層厚度與δ13C等可作為缺水壓力指標的相關特徵,探討附生植物對於水分壓力的反應。實驗結果發現形態構造具有明顯差異的兩附生植物,在實驗前受到的水分壓力相當。減水處理對垂葉書帶蕨的葉片數與葉面積有較明顯的負面影響,但其餘特徵則無顯著差異,顯示葉片維持一定的光合作用與生長,代表葉片數的下降可能為水分調節與生長間的權衡結果,水分散失下降與營養重新分配,協助垂葉書帶蕨面對水分壓力。此外實驗期間較低的空氣水氣不飽和度 (VPD) 也可能協助緩和附生植物受到的水分壓力,空氣中有更多可利用的水氣,附生植物可能透過葉片吸收攔截水氣,緩解缺水壓力。葉片營養分析也發現,移除部分幹流水並未造成葉片營養含量下降。除了幹流水外,附生植物或許有其他獲得營養的管道。垂葉書帶蕨可能是透過攔截水氣從中獲取營養。在雲霧頻繁濕度高的福山試驗林,水氣可能是附生植物重要的水分與營養來源之一,在水氣充足的情況下可以緩解幹流水減少造成的壓力,未來若因氣候變遷導致霧氣減少,則可能會對附生植物造成更嚴重的衝擊。