新疆瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬及小蜂資源調(diào)查研究

林思雨，曹文秋，王雨晴，胡紅英

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830046)

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新疆瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬及小蜂資源調(diào)查研究

林思雨，曹文秋，王雨晴，胡紅英

(新疆大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，烏魯木齊 830046)

【目的】調(diào)查新疆瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬Cicadellaviridis(Linnaeus)及小蜂資源，為該地區(qū)小蜂多樣性保護及大青葉蟬的生物防治提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?！痉椒ā?014至2015年在該地區(qū)大青葉蟬大發(fā)生時期進行野外調(diào)查，采集大青葉蟬及小蜂標(biāo)本，對其進行挑揀、鑒定，記錄并分析小蜂多樣性與大青葉蟬害蟲相關(guān)性?！窘Y(jié)果】該地區(qū)大青葉蟬主要危害禾本科Poaceae植物，其越冬寄主為楊樹Populusspp.，一年發(fā)生兩代；采集 634 只小蜂，隸屬于 7 科32種，其中纓小蜂科 Mymaridae柄翅纓小蜂屬GonatocerusNee與大青葉蟬害蟲相關(guān)性最高，呈正相關(guān)；2015年比2014年同期小蜂多樣性指數(shù)均較高?！窘Y(jié)論】瑪納斯國家濕地公園的小蜂多樣性指數(shù)高，對保持當(dāng)?shù)乩ハx多樣性、維護生態(tài)平衡具有重要作用；柄翅纓小蜂屬昆蟲很可能為該地區(qū)大青葉蟬的卵寄生蜂。

濕地；大青葉蟬；小蜂資源；生物多樣性； 生物防治

0 引 言

【研究意義】新疆瑪納斯國家濕地公園 (3 390 m, 44°24＇50.58″N, 86°9＇5.76″E)，是國家級濕地保護區(qū)，國家AA級景區(qū)。濕地公園內(nèi)水域廣闊，灘涂廣袤，池塘眾多，有多種水鳥及植物種類，自然景觀優(yōu)美，保護價值相當(dāng)突出。楊樹及蘆葦?shù)群瘫究浦参餅樵摑竦氐闹饕脖?，植被的生長狀況決定濕地的保護程度，并直接影響濕地內(nèi)生物多樣性。近幾年大青葉蟬Cicadellaviridis((Linnaeus)害蟲在該地區(qū)大發(fā)生，對蘆葦?shù)群瘫究浦参锛皸顦涞戎脖辉斐闪艘欢ǖ奈：1]。目前國內(nèi)外致力于該害蟲的綜合防治，害蟲的綜合防治提倡以生物防治為主，多種方法綜合利用，而利用小蜂控制害蟲已是生物防治的重要方法之一[2-3]。因此調(diào)查大青葉蟬發(fā)生地小蜂資源，并尋找大青葉蟬與小蜂的關(guān)系，對控制潛在害蟲的爆發(fā)，維護濕地公園的昆蟲多樣性生態(tài)平衡具有重要作用?！厩叭搜芯窟M展】從1758年發(fā)現(xiàn)大青葉蟬Cicadellaviridis(Linnaeus)至今，國內(nèi)外對其研究主要有CHU,E.F&TENG,K.F[4](1950)對其生活史進行研究，Beibei Zhang, Wu Dai[5-7](2012)等據(jù)其精子超微結(jié)構(gòu)等方法對其進行分類鑒定；目前，世界上許多科學(xué)家都在從不同角度對小蜂進行研究，有越來越多的研究用小蜂作為寄生性天敵生物防治半翅目葉蟬類害蟲，例如：對茶園中常發(fā)性害蟲假眼小綠葉蟬天敵卵寄生蜂進行較深入研究，吳雄強 (2009)發(fā)現(xiàn)纓小蜂科對茶園中假眼小綠葉蟬 (Empoascavitis(G?the)) 種群數(shù)量具有很好的自然控制作用[8]。李慧玲 (2008)通過實驗室飼養(yǎng)假眼小綠葉蟬 (Empoascavitis(G?the)) 發(fā)現(xiàn)葉蟬三棒纓小蜂 (StethyniumempoascaSubba)、微小裂骨纓小蜂 (SchizophragmaparvulasOgloblin) 為該葉蟬的卵寄生蜂，致死率可高達(dá)約99%，寄生率達(dá)到約62%[9-10]。至今為止，國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)大青葉蟬的卵寄生蜂17種，其中纓小蜂科14種(Anagrusatomus(Linnaeus)、Anagrusbreviphragma、AnagrusfennicusSoyka、AnagrusincarnatesHaliday、AnagrusnilaparvataePang & Wang、AnagrusobscurusF?rster、AnagrussubfuscusFoerster、GonatoceruslongicornisNees ab Esenbeck、Gonatocerusspp.等)、赤眼蜂科4種(Oligositasp.、Paracentrobiaandoi(Ishii)、Pseudoligositakrygeri(Girault) 等[11-18]?！颈狙芯壳腥朦c】新疆對大青葉蟬卵寄生蜂還無人進行研究，而在瑪納斯地區(qū)對大青葉蟬及小蜂的研究還處于空白階段。研究濕地公園整體小蜂資源，為利用小蜂資源防治大青葉蟬害蟲提供數(shù)據(jù)支持?！緮M解決的關(guān)鍵問題】研究瑪納斯國家濕地公園小蜂多樣性，尋找大青葉蟬的卵寄生性天敵。

1 材料與方法

1.1 材 料

2014年7月～2015年9月在瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬發(fā)生地進行調(diào)查(新疆瑪納斯國家濕地公園 3 390 m，44°24＇50.58″N, 86°9＇5.76″E)。在害蟲發(fā)生地的幼嫩楊樹及其周圍的稗草、蘆葦?shù)戎参锷线M行網(wǎng)掃及徒手采集，記錄采集地地理信息，采集當(dāng)日溫度，將網(wǎng)掃采集的標(biāo)本放入無水乙醇中保存，帶回實驗室進行挑選、鑒定、數(shù)量統(tǒng)計，分析其生物多樣性及害蟲與小蜂的相關(guān)性；對該地大青葉蟬的發(fā)生、危害及生活史等生物學(xué)特點進行初步調(diào)查研究，采用五點取樣定點調(diào)查法，分別觀察并記錄每個片區(qū)植株葉蟬成蟲和若蟲的的數(shù)量、蟲態(tài)、發(fā)生期，每隔 7～10 d調(diào)查 1次，所選取樣點在公園中均勻分布且具有一定代表性。并將標(biāo)本帶回實驗室用體視顯微鏡觀察記錄其形態(tài)特征，用成像系統(tǒng)進行拍照記錄。

1.2 方 法

根據(jù)標(biāo)本信息統(tǒng)計分析并利用Excel軟件計算：

Shannon-Wiener多樣性指數(shù):H′=-∑PilnPi，式中，Pi=Ni/N，Ni為物種i的個體數(shù)，N為林場中所有物種個體數(shù)的總和；

Pielou均勻度指數(shù)J′=H′/ lnS，其中H′為Shannon 多樣性指數(shù)，S為物種數(shù)式中J是均勻度指數(shù)，S為類群數(shù)；

Margalef指數(shù)：R=(S-1)/lnN式中R是豐富度指數(shù)，S為類群數(shù)，N為物種個體總數(shù)；

Simpson優(yōu)勢度指數(shù)C=∑ (Pi)2其中：Ni 為第i種個體數(shù)，N為所有類群的總個體數(shù)，Pi為群落中種i的個體在全部個體中的比例[19]。

2 結(jié)果與分析

2.1 瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬生物學(xué)特點

2014～2015年，大青葉蟬在瑪納斯國家濕地公園的大量發(fā)生，一年發(fā)生兩代，各代發(fā)生期為：第一代5月上旬至7月下旬，第二代7月中旬至10月上旬，以卵在公園內(nèi)楊樹嫩枝和干部皮層內(nèi)越冬，來年5月越冬卵開始孵化，若蟲轉(zhuǎn)移到公園內(nèi)稗草及蘆葦?shù)群瘫究浦脖簧先后w取食危害，雌蟲在稗草和蘆葦莖基部大量產(chǎn)卵，至9月上旬二代雌蟲成蟲開始成群遷移到楊樹枝干上產(chǎn)卵并以卵越冬，若蟲分為四個齡期。這一調(diào)查結(jié)果與文獻(xiàn)記載新疆哈密、阿勒泰、阿克蘇和甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)發(fā)生時期基本吻合。大青葉蟬在此對園內(nèi)植被造成了一定程度的危害但并未發(fā)生大爆發(fā)，其危害楊樹以及蘆葦和稗草等禾本科植物，除直接刺吸危害嫩葉、幼莖外，主要是成蟲產(chǎn)卵時刺傷枝干皮層，造成傷口，引起枝干枯死，誘發(fā)枝干病害。大青葉蟬之所以會在此大發(fā)生，主要是因為園內(nèi)植被豐富，水分充足，大青葉蟬成蟲喜潮濕背風(fēng)處，蘆葦、稗草等禾本科植物為濕地公園的重要組成部分，且占地面積很大，為大青葉蟬提供了優(yōu)越的生存環(huán)境。圖1，圖2

A. 大青葉蟬在楊樹枝干卵痕；B. 大青葉蟬在蘆葦接近根部產(chǎn)卵痕；C. 楊樹上的大青葉蟬卵塊

A.TheeggtracesofCicadella viridisonpoplar；B.TheeggtracesofCicadella viridisonreedroots；C.TheeggmassofCicadella viridisonpoplar

圖1 瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬卵塊及卵痕
Fig.1 Egg mass and egg traces of Cicadella viridis in Xinjiang Manas National Wetland Park

A.卵塊B.1齡若蟲；C. 2齡若蟲；D. 3齡若蟲；E. 成蟲背面觀

A.Eggmass;B. 1stinstarnymph;C. 2ndinstarnymph;D. 3rdinstarnymph;E.Adult,dorsalview

圖2 瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬各蟲態(tài)形態(tài)特征
Fig.2 Morphological characteristics at all stages of the Cicadella viridis in Xinjiang Manas National Wetland Park

2.2 瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬發(fā)生地小蜂資源調(diào)查

2.2.1 小蜂資源

采集獲得小蜂634只，隸屬于7科即姬小蜂科Eulophidae、金小蜂科Pteromalidae、跳小蜂科Encyrtidae、纓小蜂科Mymaridae、赤眼蜂科Trichogrammatidae、廣肩小蜂科Eurytomidae和蚜小蜂科Aphelinidae，32種。其中姬小蜂科數(shù)量最多占采集總數(shù)的54.26%。此次采集到了大量的雙斑長跗螢葉甲Monolepta hieroglyphica(Motschulsky)，屬于姬小蜂科的主要寄主之一，所以此次姬小蜂科數(shù)量較多可能與其有很大的關(guān)系；采集數(shù)量較多的還有金小蜂科與跳小蜂科，分別占采集總數(shù)的12.62%和11.67%。此次采集到的金小蜂科和跳小蜂科數(shù)量相對較多，與此次掃網(wǎng)的蜱螨類、粉蚧科、螽斯總科及馬氏網(wǎng)收集到的鱗翅目昆蟲等相關(guān)；此次調(diào)查中纓小蜂科數(shù)量占總數(shù)的6.0%，種類比較單一，多為柄翅纓小蜂屬Gonatocerussp.；此次調(diào)查采集到的赤眼蜂科數(shù)量很少僅有1%。圖3

A.纓小蜂科(Mymaridae)；B.赤眼蜂科(Trichogrammatidae)；C. 廣肩小蜂科(Eurytomidae)；D.跳小蜂科(Encyrtidae)；E.姬小蜂科(Eulophidae)；F.金小蜂科(Pteromalidae)

圖3 瑪納斯國家濕地公園小蜂各科
Fig.3 Families of wasps in Xinjiang Manas National Wetland Park

2.2.2小蜂資源多樣性

研究表明，得知各季節(jié)優(yōu)勢度指數(shù) (D)及均勻度指數(shù)(J)均較穩(wěn)定，證明該地區(qū)小蜂資源豐富且小蜂群落穩(wěn)定性較高；昆蟲群落多樣性指數(shù)(H)一般是隨著季節(jié)溫度升高或者生態(tài)環(huán)境優(yōu)化導(dǎo)致多樣性也增大，2015年多樣性指數(shù)(H)與豐富度指數(shù)(R)均高于2014年同期，表明該地區(qū)2015年生態(tài)環(huán)境略優(yōu)于2014年且更適宜昆蟲生存。而其中2015年8月的多樣性指數(shù)(H) 低于2015年9月。表1

表1 瑪納斯國家濕地公園小蜂多樣性
Table 1 Xinjiang Manas National Wetland Park wasps biodiversity analysis table

采集時間Collectingdate個體數(shù)Individualnumber多樣性指數(shù)(H)豐富度指數(shù)(R)均勻度指數(shù)(J)優(yōu)勢度指數(shù)(D)2014年7月1730.9861.3580.3510.5672014年8月1571.2021.3840.4280.6742014年9月451.1161.8390.4320.6322015年6月391.1841.9110.4580.7052015年7月641.2681.6830.4520.6862015年8月1311.2301.4360.4380.6762015年9月251.2372.1750.5330.765

2.3 瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬及小蜂相關(guān)性

2.3.1 大青葉蟬及小蜂相關(guān)性系數(shù)

對大青葉蟬及小蜂進行相關(guān)性分析，通過Excel軟件計算得相關(guān)系數(shù)│r│值分別為，│r│金小蜂=0.52、│r│姬小蜂科=0.71、│r│跳小蜂科=0.37、│r│纓小蜂科=0.95、│r│赤眼蜂科=0.79、│r│蚜小蜂科=0.49、│r│廣肩小蜂科=0.77，當(dāng)│r│值越接近于1則相關(guān)性越強，│r│纓小蜂科=0.95大于其它科的│r│值，所以可以得出纓小蜂科與大青葉蟬相關(guān)性相對于其它小蜂較強，該結(jié)果與相關(guān)文獻(xiàn)記載相吻合，可以進一步證明該保護區(qū)中，纓小蜂科與大青葉蟬相關(guān)。根據(jù)纓小蜂科與大青葉蟬相關(guān)性分析，由線性方程Y=18.36X+39.29，R2= 0.912可得出纓小蜂科與大青葉蟬數(shù)量呈正相關(guān)，即大青葉蟬大發(fā)生數(shù)量增加，纓小蜂科的數(shù)量也會隨之增加。圖4

圖4 纓小蜂科與大青葉蟬線性相關(guān)性
Fig.4 The linear correlation between Mymaridae and Cicadella viridis

2.3.2 纓小蜂科各屬與大青葉蟬相關(guān)性

通過對采集的纓小蜂科昆蟲進行挑揀、鏡檢、鑒定，發(fā)現(xiàn)該地纓小蜂科4個屬，包括柄翅纓小蜂屬GonatocerusNees (其數(shù)量占纓小蜂科總量的68.42%)、殺卵纓小蜂屬OoctonusHaliday (其數(shù)量占纓小蜂科總量的10.53%)、多線纓小蜂屬PolynemaHaliday (其數(shù)量占纓小蜂科總量的5.26%)、冠纓小蜂屬StephanodesEnok (其數(shù)量占纓小蜂科總量的10.53%)。通過計算得│r│值，│r柄翅纓小蜂屬│=0.92；│r殺卵纓小蜂屬│=0.38；│r多線纓小蜂屬│=0.20；│r冠纓小蜂屬│=0.14。多線纓小蜂屬、殺卵纓小蜂屬、冠纓小蜂屬的相關(guān)性系數(shù)<0.4關(guān)系極弱，而認(rèn)為與大青葉蟬發(fā)生量不具有相關(guān)性。而柄翅纓小蜂屬相關(guān)性系數(shù)：r>0.8，認(rèn)為與大青葉蟬發(fā)生量具有高度相關(guān)性。根據(jù)柄翅纓小蜂屬與大青葉蟬相關(guān)性，由線性方程Y=19.86X+65.21，R2= 0.857可得出柄翅纓小蜂屬與大青葉蟬數(shù)量呈正相關(guān)，即大青葉蟬大發(fā)生數(shù)量增加，柄翅纓小蜂屬的數(shù)量也會隨之增加。圖5，圖6

A.殺卵纓小蜂屬 (OoctonusHaliday)；B.冠纓小蜂屬 (StephanodesEnock)；C.多線纓小蜂屬 (PolynemaHaliday)；D.柄翅纓小蜂屬 (GonatocerusNees)

圖5 瑪納斯?jié)竦毓珗@纓小蜂科各屬
Fig.5 The genera of Mymaridae in Xinjiang Manas National Wetland Park

圖6 柄翅纓小蜂屬與大青葉蟬線性相關(guān)性
Fig.6 The linear correlation between Gonatocerus Nees and Cicadella viridis

3 討 論

3.1 此次調(diào)查采集地為瑪納斯國家濕地公園，分布著河流、庫塘、灘涂、沼澤等多種濕地，植被種類豐富，有大量的禾本科植物，為大青葉蟬生存提供了一定的條件。經(jīng)過幾年的調(diào)查，該地區(qū)大青葉蟬與文獻(xiàn)記載新疆哈密、阿勒泰、阿克蘇和甘肅、內(nèi)蒙古等地區(qū)發(fā)生時期基本吻合，一年發(fā)生兩代，而與河北以南各省份發(fā)生期不同，一年發(fā)生三代，最多一年可發(fā)生五代，原因是其食性較雜，生存依賴寄主植物，需產(chǎn)卵在禾本科植物與幼嫩植物枝干，且因各地氣候條件不同，大青葉蟬在濕熱環(huán)境下較為活躍，在氣溫較冷環(huán)境下很不活躍，從而導(dǎo)致各地造成發(fā)生期的不同[4,6,7]。瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬以卵在公園內(nèi)楊樹嫩枝和干部皮層內(nèi)越冬，來年5月越冬卵開始孵化，若蟲轉(zhuǎn)移到公園內(nèi)稗草及蘆葦?shù)群瘫究浦脖簧先后w取食、危害及繁殖，至9月上旬開始雌蟲成蟲成群遷移到楊樹枝干上產(chǎn)卵以卵越冬并且對該地區(qū)的植物造成了一定程度的危害，但并未發(fā)生大爆發(fā)，且未對周邊玉米等禾本科農(nóng)作物造成危害，因為有其寄生性天敵小蜂的存在，目前小蜂的多樣性呈上升的趨勢，能夠控制該害蟲的大量發(fā)生。

3.2 瑪納斯國家濕地公園小蜂資源豐富，有姬小蜂科、金小蜂科、跳小蜂科、廣肩小蜂科，根據(jù)本次采集結(jié)果并結(jié)合文獻(xiàn)對寄主的描述，各科數(shù)量上占有優(yōu)勢是因為在此都有相對應(yīng)的寄主。具頭喙的同翅目昆蟲卵是纓小蜂科最常見的寄主，其次是鞘翅目、半翅目的一些種類，且在國內(nèi)外已發(fā)現(xiàn)多種纓小蜂科可用于防治葉蟬類害蟲，如：假小綠葉蟬Empoascavitis(G?the)、玉米三點斑葉蟬ZyginidiaeremitaZachvatkin、大青葉蟬Cicadellaviridis(Linnaeus)等[18-21]。寄生大青葉蟬害蟲的卵寄生蜂有17種，其中14種都為纓小蜂科[11-18]，也證明了大青葉蟬與纓小蜂科有著對應(yīng)的關(guān)系。在此次調(diào)查中纓小蜂科數(shù)量占總數(shù)的6.0%，種類比較單一，多為柄翅纓小蜂屬Gonatocerussp.，分析得出該屬與大青葉蟬相關(guān)性非常高且呈正相關(guān)系，同時葉蟬類害蟲的卵寄生蜂在此屬已有多次發(fā)現(xiàn)，這值得高度關(guān)注。已記載3種赤眼蜂寄生于大青葉蟬的卵內(nèi)，分別為Oligositasp.、Paracentrobiaandoi(Ishii)、Pseudoligositakrygeri(Girault)等[11-18]。此次發(fā)現(xiàn)的纓小蜂科數(shù)量較赤眼蜂科數(shù)量較多，彼此間可能存在相互競爭寄生關(guān)系，從而導(dǎo)致赤眼蜂科數(shù)量較少。

3.3 柄翅纓小蜂屬有很大可能寄主就為該地區(qū)害蟲大青葉蟬的卵?？梢栽谠摰匾院蠓乐卧摵οx的工作中，利用柄翅纓小蜂屬來防治大青葉蟬，既能達(dá)到生態(tài)平衡，又能減輕過多使用農(nóng)藥造成環(huán)境污染。

4 結(jié) 論

4.1 新疆瑪納斯國家濕地公園大青葉蟬主要危害禾本科 Poaceae植物(蘆葦、稗草等)，園內(nèi)小蜂種類豐富，此次共采集 634 只小蜂，隸屬于 7 科32種。園內(nèi)小蜂多樣性指數(shù)較高且目前呈上升的趨勢，說明在自然條件下能夠控制當(dāng)?shù)睾οx的發(fā)生，并保護當(dāng)?shù)刈匀画h(huán)境及其周邊農(nóng)作物，對保護當(dāng)?shù)乩ハx多樣性，維護生態(tài)平衡具有重要作用。

4.2 柄翅纓小蜂屬與大青葉蟬呈高度正相關(guān)線性關(guān)系│r柄翅纓小蜂屬│=0.92，大青葉蟬發(fā)生數(shù)量增加，柄翅纓小蜂屬昆蟲的數(shù)量也會增加，說明柄翅纓小蜂屬昆蟲很可能為該地區(qū)大青葉蟬的卵寄生蜂。

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Fund project:Supported by NSFC "Resource Investigation and Parasitic Biology of Egg Parasitoids of Leafhopper Pests in Xinjiang"(31360523)

Primary Investigation and Study of Chalcidoid Wasps Resources in Xinjiang Manas National Wetland Park Where Cicadella viridis Breaks Out

LIN Si-yu, CAO Wen-qiu, WANG Yu-qing, HU Hong-ying

(CollegeofLifeScienceandTechnology，XinjiangUniversity，Urumqi830046,China)

【Objective】 To get the basic data of chalcidoid wasps biodiversity conservation andCicadellaviridisbiocontrol, the important pestCicadellaviridisand wasps resources at Manas national wetland park in Xinjiang were investigated.【Method】Got a large number ofCicadellaviridisand wasps specimens by sweeping, collected the eggs, nymphs and adults of hosts from July 2014 to September 2015 in the wetland, then sorted and identified the species, analyzed wasps biodiversity and their correlation withCicadellaviridis.【Result】The investigation showed that the main harmed plants byCicadellaviridisare reedPhragmitesaustralis, barnyard grassEchinochloacrusgalliand the overwinter host wasPopulusspp. There were two generations per year ofCicadellaviridis. 634 wasps were collected and belonged to 7 families and 32 species respectively, among which, the genusGonatocerusNees of family Mymaridae had the highest correlation withCicadellaviridis, and chalcidiods species diversity indexes were higher over the same period in 2015 than in 2014.【Conclusion】There are much abundant chalcidoids species in Manas National Wetland Park, and the biodiversity indices of chalcidoids are higher, which indicates its important role in insect biodiversity conservation and ecological equilibrium maintenance in the wetland. TheGonatocerusis very likely the egg parasitoid ofCicadellaviridis, which provides data support for the biological control ofCicadellaviridis.

wetland;Cicadellaviridis; Chalcidoid wasps resource；biodiversity；biocontrol

10.6048/j.issn.1001-4330.2016.10.011

2016-03-06

國家自然科學(xué)基金項目“新疆葉蟬類害蟲卵寄生蜂資源調(diào)查及其寄生生物學(xué)研究”(31360523)

林思雨(1991-)，女，四川人，碩士研究生，研究方向為昆蟲學(xué)，(E-mail)236159943@qq.com

胡紅英(1969-)，女，四川人，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向為昆蟲學(xué)，(E-mail)hoohyi-69@163.com

S431

A

1001-4330(2016)10-1850-08