捕食者-猎物的交互作用在调节浮游生物群落结构中起着重要作用;捕食作用不仅影响着猎物种群的生态动态,同时还改变其进化过程。大多数猎物轮虫在面临捕食风险时会发生形态、行为和生活史策略的改变。本文以角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)和萼花臂尾轮虫(B.calyciflorus)为猎物,以卜氏晶囊轮虫(Asplanchna brightwelli)和西式晶囊轮虫(A.sieboldi)为各自的捕食者,在对两种捕食者的生活史特征进行研究的基础上,研究了不同密度的晶囊轮虫间接捕食压力下臂尾轮虫在生态和形态方面的防御反应,以及长期的间接捕食压力下臂尾轮虫种群的快速进化。研究结果将揭示由肉食性晶囊轮虫与植食性臂尾轮虫组成的捕食者-猎物系统中猎物轮虫的生态动态和进化过程,加深人们对快速进化、种群动态调节和捕食者/猎物共存机制的理解。主要研究内容和结果包括:以角突臂尾轮虫为猎物,研究了不同温度(16、20、24和28°C)和食物密度(10、20、30和40个/mL)下卜氏晶囊轮虫的生活史特征。结果表明,温度对卜氏晶囊轮虫的各生命表统计学参数(特定年龄存活率和繁殖率、平均寿命、生命期望、世代时间、净生殖率和种群内禀增长率)及种群增长参数(种群增长率)均有显著性影响;食物密度对世代时间、净生殖率、内禀增长率和种群增长率均有显著性影响;温度与食物密度的交互作用仅对世代时间和种群增长率有显著性影响。卜氏晶囊轮虫的平均寿命和生命期望均在16°C下最长;较低温度(16和20°C)和较高食物密度(30和40个/mL)下的世代时间显著延长;20-40个/mL的猎物密度下,晶囊轮虫在较低温度(16和20°C)下净生殖率显著提高,在20°C下种群增长率显著增大。以萼花臂尾轮虫为猎物,研究了不同温度(16、20和24°C)和食物密度(5、10、15和20个/mL)下西式晶囊轮虫的生活史特征。结果表明,温度对西式晶囊轮虫的平均寿命、生命期望、世代时间、净生殖率和种群内禀增长率均有极显著性影响;温度和食物密度的交互作用对世代时间具有显著性影响;温度、食物密度及两者的交互作用对西式晶囊轮虫的最大种群密度均有显著性影响。各食物密度下,晶囊轮虫的平均寿命、生命期望和世代时间均随着温度的升高而缩短。20°C下晶囊轮虫的净生殖率最高,24°C下最低;20°C下的种群内禀增长率显著高于16和24°C。西式晶囊轮虫于16°C、20个/m L的食物密度下达到最大种群密度和种群增长率。在不同的食物密度[1.0×10~6和2.0×10~6cells/mL斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)]和卜氏晶囊轮虫间接捕食压力(卜氏晶囊轮虫密度分别为0、40、80和160个/L)下,研究了角突臂尾轮虫形态和生活史特征的变化。结果表明,晶囊轮虫间接捕食压力显著降低了角突臂尾轮虫的平均寿命、生命期望、世代时间和净生殖率,但增加了后代混交率。晶囊轮虫捕食压力对角突臂尾轮虫的影响与食物密度有密切关系。2.0×10~6 cells/mL食物密度下,80个/L的晶囊轮虫间接捕食压力显著提高了角突臂尾轮虫的种群内禀增长率,高密度食物补偿了因捕食压力引起的高死亡率。晶囊轮虫释放信息素的累积效应强化了对角突臂尾轮虫种群增长的影响程度。研究结果显示,晶囊轮虫间接捕食压力刺激了角突臂尾轮虫的快速种群增长,促进了捕食者与猎物的共存;提高了后代混交率和休眠卵产量,避免了捕食者与猎物的正面冲突而度过高捕食风险期。在不同食物密度(1.0×10~6和2.0×10~6 cells/mL斜生栅藻)和西式晶囊轮虫间接捕食压力(西式晶囊轮虫密度分别为0、40、80和160个/L)下,研究了萼花臂尾轮虫形态和生活史特征的变化。晶囊轮虫释放的信息素诱导了萼花臂尾轮虫形成了较长的后侧棘刺。除2.0×10~6 cells/mL食物密度下萼花臂尾轮虫的世代时间显著缩短外,晶囊轮虫间接捕食压力对其它各生命表统计学参数均无显著性影响。种群增长实验研究发现,食物密度、晶囊轮虫间接捕食压力以及两者的交互作用对萼花臂尾轮虫的种群增长率均有显著性影响。1.0×10~6 cells/mL食物密度下,各捕食压力组的种群增长率均显著低于对照组。相反,2.0×10~6 cells/mL食物密度下,仅较高捕食压力组(80和160个/L)显著降低了萼花臂尾轮虫的种群增长率。结果表明食物水平可能抑制了晶囊轮虫捕食压力对萼花臂尾轮虫种群增长的影响,其潜在机制有待进一步研究。在不同密度(0、8和16个/150mL)的卜氏晶囊轮虫间接捕食压力下研究了角突臂尾轮虫种群的快速进化。75天的选择实验后,低密度晶囊轮虫间接捕食压力组,角突臂尾轮虫的净生殖率、内禀增长率、种群增长率、最大种群密度、卵率和混交率、被甲长度和宽度、个体大小和卵体积均出现了明显的进化。高捕食压力组仅种群内禀增长率、最大种群密度、卵率和混交率均出现了明显的进化。低密度晶囊轮虫间接捕食压力下角突臂尾轮虫的净生殖率、内禀增长率、种群增长率和最大种群密度均显著高于对照组,高捕食压力下内禀增长率、种群增长率和最大种群密度均显著低于对照组,两处理组角突臂尾轮虫的混交率均显著高于对照组。适当的捕食压力促进了种群的增长,提高了其短期适合度;捕食压力下轮虫种群混交率增高、休眠卵增多,更有利于种群长期适合度的维持。本研究结果表明,低密度晶囊轮虫间接捕食压力下角突臂尾轮虫在形态和生活史策略方面具有更快的进化速率,进化改变可以发生在极短的时间内。在不同密度(0、8和16个/150mL)的西式晶囊轮虫间接捕食压力下研究了萼花臂尾轮虫种群的快速进化。与对照组相比,60天的选择实验后,低捕食压力显著提高了萼花臂尾轮虫的生命期望、平均寿命、世代时间、净生殖率、内禀增长率、种群增长率、最大种群密度、卵率、前侧棘刺和后侧棘刺长度;高捕食压力显著提高了萼花臂尾轮虫的生命期望、平均寿命、混交率、前侧棘刺和后侧棘刺长度,降低了净生殖率、种群增长率、最大种群密度和卵率。内禀增长率、种群增长率、混交率和后侧棘刺长度是评估晶囊轮虫间接捕食压力下萼花臂尾轮虫微进化适应的适合度参数。低捕食压力显著提高了萼花臂尾轮虫种群的短期适合度;高捕食压力降低了种群的短期适合度,但混交率和棘刺长度的增加有助于维持种群的长期适合度。从结果可以推断,晶囊轮虫长期捕食压力诱导萼花臂尾轮虫形成的防御反应对繁殖的影响与捕食者强度有关,同时证明了种群在严峻的捕食压力下持续增长依赖于对环境的快速适应。