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2018/10/02 第103期 | 訂閱/退訂 | 看歷史報份 | 科學少年 | 粉絲團
 
編輯的話 快跟上腳步,一起來探索神祕樹冠世界!
本期主打 【封面故事】探索神祕樹冠世界
好文推薦 【科學新鮮事】鋼鐵人裝新上市!
【精采主題】吹泡泡玩科學
活動專區 開學了!師生一起來投稿吧~~~
【日本紙藝大師最新力作】《中村開己的3D幾何紙機關》火熱上市!
提升科學素養「新學力」!
   
快跟上腳步,一起來探索神祕樹冠世界!
郭雅欣
地球上遍布著許多森林,但多數時候,人類只能站在樹底,仰望著高大的樹,樹頂的世界遙不可及,也讓樹冠層增添許多神祕色彩。近年來,科學家利用先進的攀樹技術,以及其他特殊的裝備,開始探索樹冠層,才逐漸揭開了它的神祕面紗。原來,樹冠層就像個自給自足的「天空國度」般,有獨立的生態系,各種動植物在這裡享受著沒有紛擾的生活,還演化出在樹上生活的獨特本領。現在就透過〈探索神祕樹冠世界〉,一窺它的樣貌吧!

投稿囉!《科學少年》邀請老師同學一起在課堂上閱讀《科學少年》,不但可以獲得有趣的科學知識,還能一起參加投稿活動拿贈品!這麼好康的活動就等你來參與!詳見下方「活動專區」

 
【封面故事】探索神祕樹冠世界
徐嘉君
仔細看過森林裡的大樹嗎?大部分人只能站在地面觀察大樹,看見的只有樹幹、樹根和落葉,最多是抬頭仰望高高的樹冠,就像站在巨人的腳趾旁,抬頭向他打招呼。人對樹冠世界的認識其實很不完整;樹冠層就跟海洋深處一樣充滿未知,也有人說樹冠層是南北極以外的第三極。阿姆斯壯在1969年登陸月球,科學家卻在下一個十年中才開始利用改良式的攀岩法來探索森林樹冠層;人們對樹冠層的探勘竟比外太空還晚,所以也把樹冠層稱為地球上的內太空,它是地球上依舊保持神祕的地方之一。

不過近些年來,科學家花費更多力氣攀上樹頂,終於知道樹冠層的環境和地面完全不同,那裡自成一座空中小庭園,還潛藏許多的新物種。蘭花、鳳梨、昆蟲、樹蛙……盡是一些從不出現在地面的生物,實在非常奇特!科學家還發現,樹冠層能夠調控生態環境的平衡,和地球的健康有很大的關係。

待在樹上體驗大自然的氣息,樂趣無窮。接著,我們就一起來認識樹冠層豐富的生態面貌,並且看看科學家怎麼上樹做研究吧!

什麼是樹冠層?

想像你在畫一棵樹,是不是會先畫一朵綠色的「雲」?然後再往下接起粗壯的樹幹和底部的樹根,若要畫得更細一點,還會在雲朵裡增添分岔的樹枝,這朵綠雲以及雲內的枝條就是「樹冠」,而森林裡滿滿的都是樹,所以會有一整片的綠色雲朵,這片綠色雲朵包覆的區域,就叫樹冠層。也就是說,森林裡的樹木除去枝葉層之下的樹幹跟樹根,其餘的部分就是廣義的樹冠層。在一座原始森林裡面,有大棵的樹木、也有小棵的樹木,樹冠層的範圍也就有高有低,像是森林中的大篷蓋,形成一個獨特的生態空間。

樹冠層的內與外

樹冠是立體的,外層枝葉茂密的區域叫外層樹冠;內層主要由樹幹分岔出來的樹枝組成,叫內層樹冠。

外層樹冠是葉子、花朵和果實生長的地方,食物來源充足;另外由於直接接觸外界環境,可以全面享受暖洋洋的陽光,對於喜歡晒日光浴的動植物而言,這裡是它們最喜歡生長和活動的地方。但也因為直接與外界連結,所以環境變動很劇烈,氣溫會忽冷忽熱─晚上與吹風時冷、白天太陽直射時熱;暴風雨來襲時枝葉還很容易被吹斷。

內層樹冠的環境通常比較潮濕,氣溫比較穩定舒適。樹幹和樹枝夾角的空間裡,可以堆積來自空氣的塵土,以及大樹本身或其他植株的落葉,這些材料最後會分解變成堆積在樹冠層上的肥沃土壤,提供樹上的植物營養。內層樹冠也是不少動物喜歡棲息的好地方。

大樹公寓的植物居民

雖然森林樹冠層在地球上所占的空間比例不到1%,但住在這裡的生物卻比你想像的多很多,舉例來說,世界上的開花植物大約就有10%生活在樹冠層裡!除此之外,還有蕨類、苔蘚……這些不從地面長出,而是把高高的樹冠層當做棲地的植物,稱為「附生植物」。

明亮的樹冠層讓附生植物可以接觸到更多陽光,進行光合作用,但由於樹冠層缺少厚實的土壤可以固定根部,也不像土地能提供充足的水分和養分,所以居住在上面的附生植物演化出很多特別的構造,來適應森林樹冠層的環境。例如臺灣一葉蘭是一種附生蘭花,有圓圓的假球莖可儲存水分,跟沙漠裡的仙人掌一樣長得肥肥胖胖,氣候乾燥時就靠體內的水分度過。俗稱兔腳蕨的臺灣骨碎補是一種附生蕨類,具有長長的走莖,所以可在垂直的樹幹上四處攀爬,甚至像蜘蛛人一樣頭下腳上的附著在樹枝底下!

很多附生植物的葉子會呈螺旋狀排列,形狀像一把倒過來的小傘,例如山蘇花(鳥巢蕨)、崖薑蕨、附生鳳梨,葉子中心的低窪處能夠收集從空中掉落下來的雨水、落葉和塵土,做為養分,是很聰明的辦法!畢竟樹冠層上所有資源都得來不易,得珍惜一切才能好好生存下去。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年10月 ]

 
【科學新鮮事】鋼鐵人裝新上市!
科學少年編輯部
不只是夢想,下一個翱翔天際的鋼鐵人很可能就是你。

在眾多英雄電影中,《鋼鐵人》可說是一部經典,主角史塔克穿上特製的鋼鐵裝,一派輕鬆的飛上天,完成各種拯救世界的任務,除了「帥」,沒有別的形容詞了。現在,令人興奮的事情發生了,有人成功做出鋼鐵人裝,而且已經上市!

這套被比擬為鋼鐵人裝的衣服,其實是一套飛行裝,上面共有五個噴射引擎,用來噴出氣體,提供反作用力讓穿著的人飛行及前進,最高可以飛到海拔3000多公尺的高度,最快時速則可以達到50公里。製作出鋼鐵人裝的工程師布朗寧強調,任何人穿上這套衣服之後,經過簡單的練習,都可以輕鬆操縱,自然的飛行前進,不需要高超的技術,平衡感也不用特別好。

布朗寧來自飛航世家,他的爸爸是航太工程師,祖父是飛行員。他表示,會開發鋼鐵人裝,一開始的動機只是好玩,想試試能不能讓電影裡的科技成真,後來逐漸發展成形,才在2017年成立了「重力飛行公司」,並且於今年推出這獨一無二的商品。

這套鋼鐵人裝現在在英國倫敦的塞爾福里奇百貨公司展示販售,定價大約是臺幣1370萬元,即使價格高昂,多數人買不起,但你可以到百貨公司去近距離欣賞這套飛行裝,還可以透過虛擬實境設備體驗穿上它飛行的感覺。如果還是覺得不夠過癮,也可以到重力飛行公司的官網申請體驗,會有專人訓練你穿上飛行裝飛行。

布朗寧相信在未來,飛行裝會成為一種普及的交通工具。換句話說,以後我們會一早就穿上飛行裝,用飛的去上課、上班嗎?不妨好好期待吧!

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年10月 ]

【精采主題】吹泡泡玩科學
何莉芳
吹泡泡是很好玩的事情,用吸管沾一點肥皂水,從另一頭輕輕的吹,就可以吹出一個個彩色泡泡,讓它們圍繞在我們身邊飄浮著,漂亮又有趣。但你知道為什麼泡泡總是圓的嗎?泡泡膜上為什麼有彩虹?我們現在就來吹著泡泡玩科學吧!

為什麼泡泡總是圓的?

你一定有發現,吹泡泡時,不論吹出的泡泡是大是小,飛得多高,都一定是圓形的!沒有方形、三角形等其他形狀的泡泡。這是因為泡泡表面的那層肥皂水有「表面張力」的緣故。

表面張力簡單來說,就是作用在液體表面,使液體表面積縮小的力量。以我們常見的水珠來說,你可以想像成水珠內部的水很希望聚在一起,因此會把水珠表面的水往內拉,於是使整顆水珠變成圓滾滾的樣子,這就是表面積最小的立體形狀。

不過,水的表面張力太強了!如果用水來吹泡泡,根本吹不出來呀!所以我們在水中加入肥皂,肥皂的成分可以減低水的表面張力,使肥皂水沒有那麼傾向聚在一起,因此中間可以容納空氣。但包圍著空氣的肥皂水仍然希望能讓表面積盡量縮小,因此泡泡總是像顆圓球一般。

泡泡斑斕的色彩

肥皂水明明就是透明的,可是我們吹出來的泡泡,卻總是在陽光下顯得色彩斑斕,這是為什麼呢?主要是因為光線進入泡泡時,會在肥皂薄膜的上、下兩個表面分別發生一次反射,兩束反射光線重疊後,會產生特定顏色的光,顏色隨著肥皂薄膜的厚度而變化。

肥皂泡泡膜的厚度在200~700奈米時,色彩最亮麗,以紅色、綠色的光澤為主。當泡泡膜的水因重力或蒸發漸漸流失,泡泡薄膜也跟著愈來愈薄,顏色漸漸轉為黃色、淡藍色。最後,泡泡膜會變得非常非常薄,幾乎不會反射任何光線,因此泡泡變得黯淡無光,當然也代表泡泡即將破滅。......

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2018年10月 ]

 
開學了!師生一起來投稿吧~~~
欲帶領同學共同參與「全班一起來投稿」活動的老師,請填寫報名資料。每期將選一校之老師致贈教學所需當期雜誌(至多30本)。獲選之老師請於當月底前提供10件以上30件以下學生作品參加投稿園地。並提供200字以上教學心得與全班拿雜誌之照片。

[活動報名]

【日本紙藝大師最新力作】《中村開己的3D幾何紙機關》火熱上市!
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提升科學素養「新學力」!
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當之無愧的音樂世家—巴赫家族
「巴赫」原德文BACH,指的是「小河」,而巴赫家族也如同分佈細密的溪流般跨越了約三百多年的西方藝術音樂史,這個信奉路德教派的家族,擁有超過七十位音樂家。

南印喀拉拉邦的慘烈「歐南節」
在印度,不光是關乎宗教修行,就是尋常的娛樂表演都會展示殘忍的一面。如歐南節的遊行隊伍裡,行進中的人們用能彎曲的長刀或鐵鍊,重重打在自己的身上,背上、胸前劃出一道道傷痕,有些甚至滲出血來。
 
 
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