по разработке и экспертизе тестовых материалов для подготовки обучающихся к ЕГЭ

Составитель:

Ковалева Галина Евгеньевна,

Учитель биологии I категории

МБОУ СОШ №7

Мичуринск, 2012

Материалы для подготовки по теме «Основы экологии».

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе:

абиотические факторы, антропогенные факторы, биогеоценоз,

биологические ритмы, биомасса, биотические факторы, зона оптимума,

консументы, ограничивающий фактор, пищевые цепи, пищевые сети,

плотность популяций, пределы выносливости, продуктивность,

продуценты, репродуктивный потенциал, сезонные ритмы, суточные

ритмы, фотопериодизм, экологические факторы, экология.

Экология – наука о взаимоотношениях организмов между собой и окружающей средой.

Экологический фактор – компонент внешней среды, влияющий на организм.

Фактор, значение которого в данный момент находится на пределах выносливости, или выходит за них называется ограничивающим .

Фотопериодизм – фактор, определяющий длину светового дня и в свою очередь влияющий на проявление других факторов среды.

Основные экологические структуры

Основные показатели биоценоза:

1. Способность к саморегуляции

2. Плотность популяций конкретных видов

3..Продуктивность

4. Биомасса

5. Устойчивость

6. Видовое разнообразие

Биомасса – это величина, показывающая массу органического вещества, заключенного в телах организмов, населяющих единицу площади.

Функциональные группы сообщества

Пищевая цепь – механизм передачи вещества и энергии от источника через ряд организмов.

Пищевые цепи обычно состоят из 3-5 звеньев, например:

1) растения – корова – человек;

2) растения – божья коровка – синица – ястреб;

3) растения - муха – лягушка – змея – орел.

Пищевые цепи:

1.Пастбищная (цепь выедания)

2. Детритная (цепь разложения)

Экологическая пирамида – расположение звеньев пищевой цепи в определённой последовательностью.

Сукцессия - смена биоценозов

Сравнительная характеристика естественного

Биогеоценоза и агроценоза

Работа рассчитана на 30 минут.

Вариант 1

Часть А.

Выберите правильный ответ.

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А3. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

А4. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой

природе, – это

1) атмосферное давление

2) долгота дня

3) влажность воздуха

4) температура воздуха

А5. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь

3) бычий цепень

4) человек

А6. Биогеоценоз образован

1) растениями и животными

2) животными и бактериями

3) растениями, животными, бактериями

4) территорией и организмами

А7. Продуцентами в озере являются

1) лилии

2) головастики

3) раки

4) рыбы

А8. Одним из условий устойчивости экосистемы может служить

1) ее способность к изменениям

2) разнообразие видов

3) колебания численности видов

4) стабильность генофонда в популяциях

А9. Если общая масса полученной потребителем 2-го порядка равна 10 кг, то какова была совокупная масса продуцентов, ставших источником пищи для данного потребителя?

1) 1000 кг

2) 500 кг

3) 10000 кг

4) 100 кг

А10. Исходным источником энергии в биоценозе является энергия

1) органических соединений

2) неорганических соединений

3) Солнца

4) хемосинтеза

А11. В одной экосистеме можно встретить дуб и

1) суслика

2) кабана

3) жаворонка

4) синий василек

А 12. Экологическая пирамида чисел отражает:

1) соотношение биомасс на каждом трофическом уровне

2) соотношение масс отдельного организма на разных трофических уровнях

3) структуру пищевой цепи

4) разнообразие видов на разных трофических уровнях

А1 3. Быстрее всего к сукцессии биогеоценоза может привести

1) распространение в нем инфекций

2) повышенное количество осадков

3) распространение инфекционных заболеваний

4) хозяйственная деятельность человека

А14. Планктон – это сообщество организмов:

1) сидячих

2) парящих в толще воды

3) малоподвижных донных

4) быстроплавающих

А15. Свойство экосистемы сохраняться при внешних воздействиях, называют:

1) самовоспроизводством

2) саморегуляцией

3) устойчивостью

4) целостностью

Часть В.

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

В - 4. Установите соответствие между факторами среды и их характеристиками.

Характеристики: Факторы среды:

1) Отлов рыбы; А – биотические

2) Изменение толщины озонового слоя; Б – абиотические

3) Гибель растений от засухи;

4) Питание птиц плодами растений;

5) Изменение влажности воздуха;

В -5. Установите, в какой последовательности

А) полевой жаворонок;

Б) орёл;

В) трава;

Г) змея;

Д) кузнечик.

Часть С.

С – 2. Что служит основой формирования разнообразных сетей питания в экосистемах?

С – 4. Какие факторы (условия) оказывают влияние на изменение площади ареала, занимаемыми разными популяциями животных?

Тест по теме: «Основы экологии»

Вариант 2

Часть А.

Выберите правильный ответ.

А1. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А2. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

1) хищнических

3) нейтральных

4) симбиотических

А3. Наиболее важным приспособлением млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды можно считать способность к

1) саморегуляции

3) охране потомства

2) анабиозу

4) высокой плодовитости

А4. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

2) ураган

4) сбор ягод

А5. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка

2) ручейник

3) песец

4) пшеница

А6. Потребителями органического вещества в лесном биогеоценозе являются

1) ели и березы

2) грибы и черви

3) зайцы и белки

4) бактерии и вирусы

А7. Процесс саморегуляции в биогеоценозе влияет на

1) соотношение полов в популяциях разных видов

2) численность мутаций, возникающих в популяциях

3) соотношение хищник – жертва

4) внутривидовую конкуренцию

А8. К редуцентам относятся

1) грибы

2) лишайники

3) мхи

4) папоротники

А9. Укажите детритную пищевую цепь

1) муха – паук – воробей – бактерии

2) клевер – ястреб – шмель – мышь

3) рожь – синица – кошка – бактерии

4) комар – воробей – ястреб – черви

1) зайцами

2) пчелами

3) дроздами-рябинниками

4) волками

А11. Сети питания – это:

1) связи между родителями и потомством

2) родственные (генетические) связи

3) обмен веществ в клетках организма

4) пути передачи веществ и энергии в экосистеме

А12. Доля энергии, передаваемая на следующий трофический уровень, составляет приблизительно:

1) 10%

2) 30%

3) 50%

4) 100%

А13. Обычно первыми поселяются на скалах

1) грибы

2) лишайники

3) травы

4) кустарнички

А14. Найдите неверное утверждение.

Условие длительного существования экосистемы:

1) способность организмов к размножению

2) приток энергии извне

3) наличие более чем одного вида

4) постоянная регуляция численности видов человеком

А15. Стабильность экосистемы повышается, если в ней:

2) уменьшается число видов редуцентов

3) увеличивается число видов растений, животных, грибов и бактерий

4) исчезают все растения

Часть В.

Выберите три верных ответа из шести.

В1. Выберите признаки агроценоза

1) не поддерживают свое существование

2) состоят из малого числа видов

3) повышают плодородие почвы

4) получают дополнительную энергию

5) саморегулируемые системы

6) отсутствует естественный отбор

В - 4. Установите соответствие между особенностями обитателей биогеоценоза и их принадлежностью к функциональной группе.

Особенности группы: Функциональная группа:

1) включает растения, некоторые бактерии; А – продуценты

2) поглощает готовые органические вещества; Б – консументы

3) поглощает неорганические вещества;

4) включает животных;

5) аккумулирует солнечную энергию;

6) источник энергии – животная и растительная пища.

В -5 . Установите, в какой последовательности надо расположить звенья в пищевой цепи.

А) рачок дафния;

Б) фитопланктон;

В) выдра;

Г) уклея;

Д) щука.

Часть С.

Дайте краткий свободный ответ на вопрос в заданиях С – 1,

Полный развёрнутый - в заданиях С – 2 .

С – 2. Каковы причины «цветения» воды в водоёмах?

С – 4. Интенсивный выпас скота изменяет луговые и степные экосистемы, превращая их в бедные пустоши. Объясните, как это происходит?

Ответы к тестовым заданиям.

Вариант 1

4 – 2

5 - 3

6 - 4

7 - 1

8 - 2

9 – 1

10 – 3

11 – 2

12 – 1

13 – 4

14 – 2

4 – 4

Структура классической биоэкологии включает:

аутэкологию (экологию отдельных организмов),
демэкологию (экологию популяций и видов),
синэкологию (экологию сообществ организмов).

В экологии выделяют также:

экологию различных систематических групп (экология грибов, растений, млекопитающих и т. д.),
сред жизни (суши, почвы, моря и т. п.),
эволюционную экологию (связь эволюции видов и сопутствующих экологических условий),
ряд прикладных направлений (медицинская, сельскохозяйственная экология, эколого-экономические науки).

Среда жизни - это часть природы, в которой живут организмы:

вода,
воздух,
почва,
организм.

Водная среда жизни.

Вода - первичная среда для живых существ, поскольку именно в ней зародилась жизнь. Большинство организмов не способны к активной жизнедеятельности без поступления воды в организм или по крайней мере без сохранения определенного содержания жидкости внутри организма. Внутренняя среда организма, в которой происходят основные физиологические процессы, очевидно, по-прежнему сохраняет черты той среды, в которой происходила эволюция первых организмов. Так, содержание солей в крови человека (поддерживаемое на относительно постоянном уровне) близко к таковому в океанической воде. Свойства водной океанической среды во многом определили химико-физическую эволюцию всех форм жизни. Главной отличительной особенностью водной среды является ее относительная стабильность (амплитуда сезонных или суточных колебаний температуры в водной среде намного меньше, чем в наземно-воздушной). Рельеф дна, различие условий на разных глубинах, наличие коралловых рифов и прочее создают разнообразие условий в водной среде.

Особенности водной среды проистекают из физико-химических свойств воды. Так, большое экологическое значение имеют высокая плотность и вязкость воды. Удельная масса воды соизмерима с таковой у тела живых организмов. Плотность воды примерно в 1000 раз выше плотности воздуха. Поэтому водные организмы (особенно активно движущиеся) сталкиваются с большой силой гидродинамического сопротивления. Эволюция многих групп водных животных по этой причине шла в направлении формирования формы тела и типов движения, снижающих лобовое сопротивление, что приводило к снижению энергозатрат на плавание. Так, обтекаемая форма тела встречается у представителей различных групп организмов, обитающих в воде, - дельфинов (млекопитающих), костистых и хрящевых рыб.

Высокая плотность воды является также причиной того, что механические колебания (вибрации) хорошо распространяются в водной среде. Это имело важное значение в эволюции органов чувств, ориентации в пространстве и коммуникации между водными обитателями. Вчетверо большая, чем в воздухе, скорость звука в водной среде определяет более высокую частоту эхолокационных сигналов.

В связи с высокой плотностью водной среды ее обитатели лишены обязательной связи с субстратом, которая характерна для наземных форм и связана с силами гравитации. Поэтому есть целая группа водных организмов (как растений, так и животных), существующих без обязательной связи с дном или другим субстратом, «парящих» в водной толще. Электропроводность открыла возможность эволюционного формирования электрических органов чувств, обороны и нападения.

Наземно-воздушная среда жизни характеризуется огромным разнообразием условий существования, экологических ниш и заселяющих их организмов. Важно отметить, что организмы играют первостепенную роль в формировании условий наземно-воздушной среды жизни, и прежде всего газового состава атмосферы. Практически весь кислород земной атмосферы имеет биогенное происхождение.

Основными особенностями наземно-воздушной среды являются большая амплитуда изменения экологических факторов, неоднородность среды, действие сил земного тяготения, низкая плотность воздуха. Комплекс физико-географических и климатических факторов, свойственных определенной природной зоне, приводит к эволюционному становлению морфофизиологических адаптации организмов к жизни в этих условиях, многообразию форм жизни.

Атмосферный воздух отличается низкой и изменчивой влажностью. Это обстоятельство во многом лимитировало (ограничивало) возможности освоения наземно-воздушной среды, а также направляло эволюцию водно-солевого обмена и структуры органов дыхания.

Почва как среда жизни является результатом деятельности живых организмов. Заселявшие наземно-воздушную среду организмы приводили к возникновению почвы как уникальной среды обитания. Почва представляет собой сложную систему , включающую твердую фазу (минеральные частицы), жидкую (почвенная влага) и газообразную. Соотношение этих трех фаз и определяет особенности почвы как среды жизни. Важной особенностью почвы является также наличие определенного количества органического вещества. Оно образуется в результате отмирания организмов и входит в состав их экскретов (выделений).

Условия почвенной среды обитания определяют такие свойства почвы, как аэрация (т. е. насыщенность воздухом), влажность (присутствие влаги), теплоемкость и термический режим (суточный, сезонный, разногодичный ход температур). Термический режим по сравнению с наземно-воздушной средой более консервативный, особенно на большой глубине. В целом почва отличается довольно устойчивыми условиями жизни. Вертикальные различия характерны и для других свойств почвы, например, проникновение света зависит от глубины.

Почвенная среда занимает промежуточное положение между водной и наземно-воздушной средами. В почве возможно обитание организмов, обладающих как водным, так и воздушным типом дыхания. Вертикальный градиент проникновения света в почве еще более выражен, чем в воде. Микроорганизмы встречаются по всей толще почвы, а растения (в первую очередь корневые системы) связаны с наружными горизонтами. Для почвенных организмов характерны специфические органы и типы движения (роющие конечности у млекопитающих; способность к изменению толщины тела; наличие специализированных головных капсул у некоторых видов); формы тела; прочные и гибкие покровы; редукция глаз и исчезновение пигментов. Среди почвенных обитателей широко развита сапрофагия - поедание трупов других животных, гниющих остатков и т. д.

Экологические факторы - элементы среды, оказывающие влияние на организмы, в ответ на которые организмы реагируют приспособительными реакциями.

По природе различают :

- неорганические, или абиотические факторы : температура, свет, вода, воздух, ветер, соленость и плотность среды, ионизирующие излучения;

- биотические факторы , связанные с совместным обитанием, взаимным влиянием животных и растений друг на друга;

- антропогенные факторы - воздействия человека, человеческой деятельности на природу; по размаху и глобальности своего воздействия они приближаются к геологическим силам.

Каждый из экологических факторов незаменим . Так, недостаток тепла нельзя заменить обилием света, минеральные элементы, необходимые для питания растений, - водой.

Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, под влиянием которой среда изменяется и формируется. Деятельность человека распространяется, практически, на всю биосферу: добыча полезных ископаемых, освоение водных ресурсов, развитие авиации и космонавтики сказываются на состоянии биосферы. В результате возникают разрушительные процессы в биосфере, к которым относятся загрязнение вод, «парниковый эффект», связанный с увеличением концентрации диоксида углерода в атмосфере, нарушения озонового слоя, «кислотные дожди» и т.д.

Организмы адаптируются (приспосабливаются) к влиянию определенных факторов в процессе естественного отбора. Их адаптационные возможности определяются нормой реакции по отношению к каждому из факторов, как постоянно действующих, так и колеблющихся в своих значениях. Например, длина светового дня в конкретном регионе постоянна, а температура и влажность могут колебаться в достаточно широких пределах.

Экологические факторы характеризуются интенсивностью действия, оптимальностью значения (оптимумом ), максимальным и минимальным значениями, в пределах которых возможна жизнь конкретного организма. Эти параметры для представителей разных видов различны.

Отклонение от оптимума какого-либо фактора, например, снижение количества пищи, может сузить пределы выносливости птиц или млекопитающих по отношению к понижению температуры воздуха.

Фактор, значение которого в данный момент находится на пределах выносливости, или выходит за них называется ограничивающим .

Интенсивность воздействия различных экологических факторов на популяцию в целом называется правилом оптимума и описывается графически. По оси ординат откладывается численность популяции в зависимости от дозы того или иного фактора (ось абсцисс). Выделяют оптимальные дозы фактора и дозы действия фактора, при которых происходит угнетение жизнедеятельности данного организма. На графике это соответствует пяти зонам : зона оптимума, справа и слева от нее зоны пессимума (от границы зоны оптимума до max или min) и летальные зоны (находящиеся за пределами max и min), в которых численность популяции равна 0. Интенсивность фактора, наиболее благоприятную для жизнедеятельности, называют оптимальной, или оптимумом. Границы, за которыми существование организма невозможно, называют нижним и верхним пределами выносливости .

Эврибионты -

организмы, проживающие в различных условиях среды (выносят широкий диапазон колебаний фактора).

Стенобионты -

организмы, требующие строго определенных условий существования (узкий диапазон колебаний фактора).

При комплексном воздействии различных факторов на организмы лимитирующим (ограничивающим развитие организмов) фактором является фактор, находящийся в недостатке или избытке. Образно это положение помогает представить так называемая «бочка Либиха». Представьте себе бочку, в которой деревянные рейки по бокам имеют разную высоту. Понятно, какой бы высоты ни были остальные рейки, но налить воды в бочку можно ровно столько, какова длина самой короткой рейки.

Закон оптимума, минимума и максимума.

Этот закон говорит о том, что наивысший урожай можно получить только при среднем, то есть оптимальном, наличии фактора жизни растений.

Действие этого закона наглядно проявляется при выращивании растений на фонах разного обеспечения каким-либо одним фактором жизни, например водой, теплом, углекислым газом или любым другим. Во всех случаях по мере увеличения количества фактора от минимального к оптимальному условия произрастания растений будут улучшаться, а урожай увеличиваться. При дальнейшем же увеличении, количества фактора урожай начнет уменьшаться, пока не достигнет близкого к нулевому при максимальном количестве фактора жизни растений.

На произрастание культурных растений оказывает влияние не единичный фактор жизни, а совокупность факторов жизни и условий среды. Было установлено, что, изменяя только один фактор жизни, без прямого воздействия на остальные, прибавки урожая постепенно затухают, а потом и совсем прекращаются от одинаковых дополнительных доз фактора. Причина тому - ограничивающее влияние других факторов жизни, так как вступает в действие закон минимума, или ограничивающих факторов, - урожайность сельскохозяйственных культур зависит от фактора жизни, находящегося в относительном минимуме.

Закон минимума , или ограничивающих факторов , имеет отношение и к физиологии растений, где его трактовали так; находящийся в относительном минимуме фактор ограничивает воздействие всех остальных факторов жизни. Предполагалось, что факторы жизни действуют на растения изолированно один от другого. Однако этого в природе нет. Многочисленными опытами и практикой установлено, что жизнедеятельность культурных растений действительно зависит от факторов жизни, находящихся в относительном минимуме, но в отдельных случаях недостаток одних факторов жизни можно несколько сгладить хорошим обеспечением другими факторами жизни. Например, если в процессе фотосинтеза ограничивающим фактором будет углекислый газ, то это ограничение можно снять несколькими способами: во-первых, увеличением концентрации углекислого газа в окружающем растения атмосферном воздухе; во-вторых, путем создания оптимальной температуры окружающего воздуха. Последнее приведет к усилению диффузии молекул углекислого газа из окружающей среды в межклеточные пространства листа, то есть к лучшему обеспечению хлоропластов углекислым газом.
Сложность взаимоотношений факторов жизни между собой, а также между ними и растениями не позволяет упрощенно понимать действие закона минимума, или ограничивающих факторов.

В производственных условиях необходимо знать факторы жизни, находящиеся в первом, втором и последующих минимумах, и агротехническими, а также другими приемами снимать их ограничивающее влияние.

Ограничивать урожай могут не только факторы жизни, но и неблагоприятные условия среды: почвенные, фитологические и агротехнические, например кислотность почвы, ее засоренность. Следует применять меры к ограничению их отрицательного влияния на культурные растения.

Биологические ритмы.

Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т.е. разные состояния организма чередуются с достаточно четкой периодичностью. К внешним факторам относятся – изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм), магнитного поля, интенсивности космических излучений. Рост и цветение растений зависят от взаимодействия между их биологическими ритмами и изменениями средовых факторов. Эти же факторы определяют время наступления перелетов птиц, линьку животных и т.д.

Фотопериодизм

– фактор, определяющий длину светового дня и в свою очередь влияющий на проявление других факторов среды. Длина светового дня для многих организмов является сигналом смены сезонов. Очень часто на организм оказывает влияние сочетание факторов, и если какой либо из них является ограничивающим, то влияние фотопериода снижается или не проявляется вовсе. При низких температурах, например растения не зацветают.

Тематические задания

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А3. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А4. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

1) хищнических

3) нейтральных

4) симбиотических

А5. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

А6. Наиболее важным приспособлением млекопитающих к жизни в непостоянных условиях среды можно считать способность к

1) саморегуляции

2) анабиозу

3) охране потомства

4) высокой плодовитости

А7. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой природе, – это

1) атмосферное давление

2) долгота дня

3) влажность воздуха

4) t воздуха

А8. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

4) сбор ягод

А9. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь

3) бычий цепень

4) человек

А10. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка

2) ручейник

4) пшеница

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

Экосистемы и присущие им закономерности

7.1. Среды обитания организмов. Факторы среды: абиотические, биотические. Антропогенный фактор. Закон оптимума. Закон минимума. Биологические ритмы. Фотопериодизм

Основные термины и понятия, проверяемые в экзаменационной работе: абиотические факторы, антропогенные факторы, биогеоценоз, биологические ритмы, биомасса, биотические факторы, зона оптимума, консументы, ограничивающий фактор, пищевые цепи, пищевые сети, плотность популяций, пределы выносливости, продуктивность, продуценты, репродуктивный потенциал, сезонные ритмы, суточные ритмы, фотопериодизм, экологические факторы, экология.

Любой организм находится под прямым или косвенным воздействием условий окружающей среды. Эти условия называются экологическими факторами . Все факторы подразделяются на абиотические, биотические и антропогенные.

К абиотическим факторам – или факторам неживой природы, относятся климатические, температурные условия, влажность, освещенность, химический состав атмосферы, почвы, воды, особенности рельефа.

К биотическим факторам относятся все организмы и непосредственные продукты их жизнедеятельности. Организмы одного вида вступают в различные по характеру отношения, как друг с другом, так и с представителями других видов. Эти отношения, соответственно подразделяются на внутривидовые и межвидовые.

Внутривидовые отношения проявляются во внутривидовой конкуренции за пищу, кров, самку. Так же они проявляются в особенностях поведения, иерархии отношений между членами популяции.

Антропогенные факторы связаны с деятельностью человека, под влиянием которой среда изменяется и формируется. Деятельность человека распространяется, практически, на всю биосферу: добыча полезных ископаемых, освоение водных ресурсов, развитие авиации и космонавтики сказываются на состоянии биосферы. В результате возникают разрушительные процессы в биосфере, к которым относятся загрязнение вод, «парниковый эффект», связанный с увеличением концентрации диоксида углерода в атмосфере, нарушения озонового слоя, «кислотные дожди» и т.д.

Биологические ритмы. Многие биологические процессы в природе протекают ритмично, т.е. разные состояния организма чередуются с достаточно четкой периодичностью. К внешним факторам относятся – изменение освещенности (фотопериодизм), температуры (термопериодизм), магнитного поля, интенсивности космических излучений. Рост и цветение растений зависят от взаимодействия между их биологическими ритмами и изменениями средовых факторов. Эти же факторы определяют время наступления перелетов птиц, линьку животных и т.д.

Фотопериодизм – фактор, определяющий длину светового дня и в свою очередь влияющий на проявление других факторов среды. Длина светового дня для многих организмов является сигналом смены сезонов. Очень часто на организм оказывает влияние сочетание факторов, и если какой либо из них является ограничивающим, то влияние фотопериода снижается или не проявляется вовсе. При низких температурах, например растения не зацветают.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ Часть А

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А3. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А4. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

3) нейтральных 4) симбиотических

А5. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

1) саморегуляции 3) охране потомства

2) анабиозу 4) высокой плодовитости

А7. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой

природе, – это

1) атмосферное давление 3) влажность воздуха

2) долгота дня 4) температура воздуха

А8. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

4) сбор ягод

А9. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь 3) бычий цепень

А10. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка 3) песец

2) ручейник 4) пшеница

Часть В

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

Часть С

С1. Почему необходимо очищать сточные воды, перед попаданием их в водоемы?

7.2. Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль. Видовая и пространственная структура экосистемы. Цепи и сети питания, их звенья. Типы пищевых цепей. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания). Правило экологической пирамиды. Структура и динамика численности популяций

Биогеноценоз – саморегулирующаяся экологическая система, образованная совместно обитающими и взаимодействующими между собой и с неживой природой, популяциями разных видов в относительно однородных условиях среды. Таким образом, биогеоценоз состоит из неживой и живой частей окружающей среды. Любой биогеоценоз имеет естественные границы, для него характерен определенный круговорот веществ и энергии. Организмы, населяющие биогеоценоз, по своим функциям делятся на продуцентов, консументов и редуцентов :

– продуценты , – растения, производящие органические вещества в процессе фотосинтеза;

– консументы – животные, потребители и преобразователи органических веществ;

– редуценты , – бактерии, грибы, а также питающиеся падалью и навозом животные, разрушители органических веществ, преобразующие их в неорганические;

Перечисленные компоненты биогеоценоза составляют трофические уровни , связанные обменом и переносом питательных веществ и энергии.

Организмы разных трофических уровней образуют пищевые цепи , в которых вещества и энергия ступенчато передаются с уровня на уровень. На каждом трофическом уровне используется 5-10% энергии поступившей биомассы.

Пищевые цепи обычно состоят из 3-5 звеньев, например:

1) растения – корова – человек;

2) растения – божья коровка – синица – ястреб;

3) растения -муха – лягушка – змея – орел.

Пищевые цепи бывают детритными и пастбищными.

В детритных пищевых цепях пищей служат мертвые органические вещества (мертвые ткани растений – грибы – многоножки – хищные клещи – бактерии ). Пастбищные пищевые цепи начинаются с живых существ. (Примеры пастбищных цепей приведены выше .)

Масса каждого последующего звена в пищевой цепи уменьшается примерно в 10 раз. Это правило называется правилом экологической пирамиды . Соотношения энергетических затрат могут отражаться в пирамидах чисел, биомассы, энергии.

Пирамида чисел отражает соотношение продуцентов, консументов и редуцентов в биогеоценозе. Биомасса – это величина, показывающая массу органического вещества, заключенного в телах организмов, населяющих единицу площади.

Структура и динамика численности популяций. Одной из важнейших характеристик популяции является ее численность. Численность популяции определяется различными факторами – внутрипопуляционным взаимодействием организмов, возрастными особенностями, конкуренцией, взаимопомощью. Структура популяции – это ее подразделейность на группы. Популяция делится по возрастным группам, половым отличиям, генотипам и фенотипам. Пространственная структура популяций отражает ее особенности размещения в пространстве. Особи образуют группы – стаи, семьи. Для таких групп характерно территориальное поведение.

Динамика численности популяции – это изменение числа особей в ней. Численность популяции определяется через ее плотность – количество особей на единицу площади. Изменения численности зависят от миграции и эмиграции особей, их гибели в результате эпидемий или влияния других экологических факторов.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ Часть А

А1. Биогеоценоз образован

1) растениями и животными

2) животными и бактериями

3) растениями, животными, бактериями

4) территорией и организмами

А2. Потребителями органического вещества в лесном биогеоценозе являются

1) ели и березы 3) зайцы и белки

2) грибы и черви 4) бактерии и вирусы

А3. Продуцентами в озере являются

1) лилии 3) раки

2) головастики 4) рыбы

А4. Процесс саморегуляции в биогеоценозе влияет на

1) соотношение полов в популяциях разных видов

2) численность мутаций, возникающих в популяциях

3) соотношение хищник – жертва

4) внутривидовую конкуренцию

А5. Одним из условий устойчивости экосистемы может служить

1) ее способность к изменениям

2) разнообразие видов

3) колебания численности видов

4) стабильность генофонда в популяциях

А6. К редуцентам относятся

1) грибы 3) мхи

2) лишайники 4) папоротники

А7. Если общая масса полученной потребителем 2-го порядка равна 10 кг, то какова была совокупная масса продуцентов, ставших источником пищи для данного потребителя?

1) 1000 кг 3) 10000 кг

2) 500 кг 4) 100 кг

А8. Укажите детритную пищевую цепь

1) муха – паук – воробей – бактерии

2) клевер – ястреб – шмель – мышь

3) рожь – синица – кошка – бактерии

4) комар – воробей – ястреб – черви

А9. Исходным источником энергии в биоценозе является энергия

1) органических соединений

2) неорганических соединений

4) хемосинтеза

1) зайцами 3) дроздами-рябинниками

2) пчелами 4) волками

А11. В одной экосистеме можно встретить дуб и

1) суслика 3) жаворонка

2) кабана 4) синий василек

А12. Сети питания – это:

1) связи между родителями и потомством

2) родственные (генетические) связи

3) обмен веществ в клетках организма

4) пути передачи веществ и энергии в экосистеме

А13. Экологическая пирамида чисел отражает:

1) соотношение биомасс на каждом трофическом уровне

2) соотношение масс отдельного организма на разных трофических уровнях

3) структуру пищевой цепи

4) разнообразие видов на разных трофических уровнях

А14. Доля энергии, передаваемая на следующий трофический уровень, составляет приблизительно:

1) 10% 2) 30% 3) 50% 4) 100%

Часть В

В1. Подберите примеры (правая колонка) к каждой форме взаимодействия популяций разных видов (левая колонка).

Часть С

С1. Чем объяснить, что определенный биогеоценоз населен определенными животными?

7.3. Разнообразие экосистем (биогеоценозов). Саморазвитие и смена экосистем. Выявление причин устойчивости и смены экосистем. Стадии развития экосистемы. Сукцессия. Изменения в экосистемах под влиянием деятельности человека. Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем

Биогеоценоз относительно устойчив во времени и способен к саморегуляции и саморазвитию в случае однонаправленных изменений биотопа. Смена биоценозов называется сукцессией . Сукцессия проявляется в виде появления и исчезновения видов в определенном местообитании. Примером сукцессии может служить зарастание озера, смена его видового состава. Замена видового состава экологического сообщества является одним из существенных признаков сукцессии. В ходе сукцессии простые сообщества могут заменяться сообществами с более сложной структурой и разнообразным видовым составом.

Агроэкосистемы, основные отличия от природных экосистем. Искусственные биоценозы, созданные людьми, занимающимся сельским хозяйством, называются агроценозами . Они включают те же компоненты среды, что и естественные биогеоценозы, обладают большой продуктивностью, но не обладают способностью к саморегуляции и устойчивости, т.к. зависят от внимания к ним человека. В агроценозе (например, ржаного поля) складываются те же пищевые цепи, что и в природной экосистеме: продуценты (рожь и сорняки), консументы (насекомые, птицы, полевки, лисы) и редуценты (бактерии, грибы). Обязательным звеном этой пищевой цепи является человек. Агроценозы, помимо солнечной энергии, получают дополнительную энергию, которую затратил человек на производство удобрений, химических средств против сорняков, вредителей и болезней, на орошение или осушение земель и т.д. Без такой дополнительной затраты энергии длительное существование агроценозов практически невозможно. В агроценозах действует преимущественно искусственный отбор, направленный человеком, прежде всего, на максимальное повышение урожайности сельскохозяйственных культур. В агроэкосистемах резко снижено видовое разнообразие живых организмов. На полях обычно культивируют один или несколько видов (сортов) растений, что приводит к значительному обеднению видового состава животных, грибов, бактерий. Таким образом, по сравнению с естественными биогеоценозами агроценозы имеют ограниченный видовой состав растений и животных, не способны к самообновлению и саморегулированию, подвержены угрозе гибели в результате массового размножения вредителей или возбудителей болезней и требуют неустанной деятельности человека по их поддержанию.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ Часть А

А1. Быстрее всего к сукцессии биогеоценоза может привести

1) распространение в нем инфекций

2) повышенное количество осадков

3) распространение инфекционных заболеваний

4) хозяйственная деятельность человека

А2. Обычно первыми поселяются на скалах

1) грибы 3) травы

2) лишайники 4) кустарнички

А3. Планктон – это сообщество организмов:

1) сидячих

2) парящих в толще воды

3) малоподвижных донных

4) быстроплавающих

А4. Найдите неверное утверждение.

Условие длительного существования экосистемы:

1) способность организмов к размножению

2) приток энергии извне

3) наличие более чем одного вида

4) постоянная регуляция численности видов человеком

А5. Свойство экосистемы сохраняться при внешних воздействиях, называют:

1) самовоспроизводством

2) саморегуляцией

3) устойчивостью

4) целостностью

А6. Стабильность экосистемы повышается, если в ней:

2) уменьшается число видов редуцентов

3) увеличивается число видов растений, животных, грибов и бактерий

4) исчезают все растения

А7. Наиболее устойчивая экосистема:

1) поле пшеницы

2) фруктовый сад

4) культурное пастбище

А8. Основная причина неустойчивости экосистем:

1) несбалансированность круговорота веществ

2) саморазвитие экосистем

3) постоянный состав сообщества

4) колебания численности популяций

А9. Укажите неверное утверждение. Изменение видового состава деревьев в лесной экосистеме определяется:

1) изменениями среды, вызываемыми членами сообщества

2) сменой климатических условий

3) эволюцией членов сообществ

4) сезонными изменениями в природе

А10. В ходе длительного развития и смены экосистемы число видов живых организмов, входящих в нее,

1) постепенно уменьшается

2) постепенно растет

3) остается неизменным

4) бывает по-разному

А11. Найдите неверное утверждение. В зрелой экосистеме

1) популяции видов хорошо воспроизводятся и не замещаются другими видами

2) видовой состав сообщества продолжает изменяться

3) сообщество хорошо приспособлено к окружающим условиям

4) сообщество обладает способностью к саморегуляции

А12. Целенаправленно созданное человеком сообщество называют:

1) биоценозом

2) биогеоценозом

3) агроценозом

4) биосферой

А13. Укажите неверное утверждение. Оставленный человеком агроценоз гибнет, т.к.

1) усиливается конкуренция между культурными растениями

2) культурные растения вытесняются сорняками

3) он не может существовать без удобрений и ухода

4) он не выдерживает конкуренции с природными биоценозами

А14. Найдите неверное утверждение. Признаки, характеризующие агроценозы

1) большее разнообразие видов, более сложная сеть взаимосвязей

2) получение дополнительной энергии наряду с солнечной

3) неспособность к длительному самостоятельному существованию

4) ослабление процессов саморегуляции

Часть В

В1. Выберите признаки агроценоза

1) не поддерживают свое существование

2) состоят из малого числа видов

3) повышают плодородие почвы

4) получают дополнительную энергию

5) саморегулируемые системы

6) отсутствует естественный отбор

В2. Найдите соответствие между природной и искусственной экосистемами и их признаками.

ВЗ. Найдите правильную последовательность событий при заселении растительностью скальных пород:

1) кустарники

2) накипные лишайники

3) мхи и кустистые лишайники

4) травянистые растения

Часть С

С1. Как скажется на биоценозе леса замещение соболя куницами?

7.4. Круговорот веществ и превращения энергии в экосистемах, роль в нем организмов разных царств. Биологическое разнообразие, саморегуляция и круговорот веществ – основа устойчивого развития экосистем

Круговорот веществ и энергии в экосистемах обусловлен жизнедеятельностью организмов и является необходимым условием их существования. Круговороты не замкнуты, поэтому химические элементы накапливаются во внешней среде и в организмах.

Углерод поглощается растениями в процессе фотосинтеза и выделяется организмами в процессе дыхания. Он так же накапливается в среде в виде топливных ископаемых, а в организмах в виде запасов органических веществ.

Азот превращается в соли аммония и нитраты в результате деятельности азотфиксирующих и нитрифицирующих бактерий. Затем, после использования соединений азота организмами и денитрификации редуцентами азот возвращается в атмосферу.

Сера находится в виде сульфидов и свободной серы в составе морских осадочных пород и почвы. Превращаясь в сульфаты, в результате окисления серобактериями, она включается в ткани растений, затем вместе с остатками их органических соединений подвергается воздействию анаэробных редуцентов. Образовавшийся в результате их деятельности сероводород снова окисляется серобактериями.

Фосфор содержится в составе фосфатов горных пород, в пресноводных и океанических отложениях, в почвах. В результате эрозии фосфаты вымываются и, в кислой среде переходят в растворимое состояние с образованием фосфорной кислоты, которая усваивается растениями. В тканях животных фосфор входит в состав нуклеиновых кислот, костей. В результате разложения редуцентами остатков органических соединений, он снова возвращается в почвы, а затем в растения.

7.5-7.6. Биосфера – глобальная экосистема. Учение В.И. Вернадского о биосфере и ноосфере. Живое вещество, его функции. Особенности распределения биомассы на Земле. Эволюция биосферы

Существуют два определения биосферы.

Первое определение. Биосфера – это населенная часть геологической оболочки Земли.

Второе определение. Биосфера – это часть геологической оболочки Земли, свойства которой определяется активностью живых организмов.

Второе определение охватывает более широкое пространство: ведь образовавшийся в результате фотосинтеза атмосферный кислород распределен по всей атмосфере и присутствует там, где нет живых организмов. Биосфера в первом смысле состоит из литосферы, гидросферы и нижних слоев атмосферы – тропосферы . Пределы биосферы ограничены озоновым экраном, находящимся на высоте 20 км, и нижней границей, находящейся на глубине около 4 км.

Биосфера во втором смысле включает всю атмосферу. Учение о биосфере и ее функциях разработал академик В.И. Вернадский. Биосфера – это область распространения жизни на Земле, включающая живое вещество (вещество, входящее в состав живых организмов), биокосное вещество, т.е. вещество, не входящее в состав живых организмов, но формирующееся за счет их активности (почва, природные воды, воздух), косное вещество, формирующееся без участия живых организмов.

Живое вещество, составляющее мене 0,001% массы биосферы, является наиболее активной частью биосферы. В биосфере происходит постоянная миграция веществ, как биогенного, так и абиогенного происхождения, в котором живые организмы играют основную роль. Круговорот веществ определяет устойчивость биосферы.

Основным источником энергии для поддержания жизни в биосфере является Солнце. Его энергия преобразуется в энергию органических соединений в результате фотосинтетических процессов, происходящих в фототрофных организмах. Энергия накапливается в химических связях органических соединений, служащих пищей растительноядным и плотоядным животным. Органические вещества пищи разлагаются в процессе обмена веществ и выводятся из организма. Выделенные или отмершие остатки разлагаются бактериям, грибами и некоторыми другими организмами. Образовавшиеся химические соединения и элементы вовлекаются в круговорот веществ. Биосфера нуждается в постоянном притоке внешней энергии, т.к. вся химическая энергия превращается в тепловую.

Функции биосферы. Газовая – выделение и поглощение кислорода и углекислого газа, восстановление азота. Концентрационная – накопление организмами химических элементов, рассеянных во внешней среде. Окислительно-восстановительная – окисление и восстановление веществ в ходе фотосинтеза и энергетического обмена. Биохимическая – реализуется в процессе обмена веществ. Энергетическая – связана с использованием и преобразованием энергии.

В результате биологическая и геологическая эволюции происходят одновременно и тесно взаимосвязаны. Геохимическая эволюция происходит под влиянием биологической эволюции.

Масса всего живого вещества биосферы составляет ее биомассу, равную примерно 2,4 ? 10 12 т.

Организмы, населяющие сушу, составляют 99,87% от общей биомассы, биомасса океана – 0, 13%. Количество биомассы увеличивается от полюсов к экватору. Биомасса (Б) характеризуется:

– своей продуктивностью – приростом вещества, приходящегося на единицу площади (П);

– скоростью воспроизведения – отношением продукции к биомассе за единицу времени (П/Б).

Самыми продуктивными являются тропические и субтропические леса.

Часть биосферы, находящуюся под влиянием активной деятельности человека, называется ноосферой – сферой человеческого разума. Термин обозначает разумное влияние человека на биосферу в современную эпоху научно-технического прогресса. Однако, чаще всего, это влияние губительно для биосферы, что в свою очередь губительно для человечества.

ПРИМЕРЫ ЗАДАНИЙ Часть А

А1. Главная особенность биосферы:

1) наличие в ней живых организмов

2) наличие в ней неживых компонентов, переработанных живыми организмами

3) круговорот веществ, управляемый живыми организмами

4) связывание солнечной энергии живыми организмами

А2. Залежи нефти, каменного угля, торфа образовались в процессе круговорота:

1) кислорода

2) углерода

4) водорода

А3. Найдите неверное утверждение. Невосполнимые природные ресурсы, образовавшиеся в процессе круговорота углерода в биосфере:

2) горючий газ

3) каменный уголь

4) торф и древесина

А4. Бактерии, расщепляющие мочевину до ионов аммония и углекислого газа, принимают участие в круговороте

1) кислорода и водорода

2) азота и углерода

3) фосфора и серы

4) кислорода и углерода

А5. В основе круговорота веществ лежат такие процессы, как

1) расселение видов 3) фотосинтез и дыхание

2) мутации 4) естественный отбор

А6. Клубеньковые бактерии включают в круговорот

1) фосфор 3) углерод

2) азот 4) кислород

А7. Солнечная энергия улавливается

1) продуцентами

2) консументами первого порядка

3) консументами второго порядка

4) редуцентами

А8. Усилению парникового эффекта, по мнению ученых, в наибольшей степени способствует:

1) углекислый газ 3) двуокись азота

2) пропан 4) озон

А9. Озон, который образует озоновый экран, формируется в:

1) гидросфере

2) атмосфере

3) в земной коре

4) в мантии Земли

А10. Наибольшее количество видов находится в экосистемах:

1) вечнозеленых лесов умеренного пояса

2) влажных тропических лесов

3) листопадных лесов умеренного пояса

А11. Наиболее опасной причиной обеднения биологического разнообразия – важнейшего фактора устойчивости биосферы – является

1) прямое истребление

2) химическое загрязнение среды

3) физическое загрязнение среды

4) разрушение мест обитания

Часть С

С1. Какую роль играют животные в поддержании качества воды в водоемах?

С2. Назовите возможные способы получения энергии бактериями и кратко раскройте их биологический смысл.

С3. Почему разнообразие видов служит признаком устойчивости экосистемы

С4. Нужно ли регулировать рождаемость населения?

Часть А

А1. Организмы, как правило, приспосабливаются

1) к нескольким, наиболее существенным экологическим факторам

2) к одному, важнейшему для организма фактору

3) ко всему комплексу экологических факторов

4) в основном, к биотическим факторам

А2. Ограничивающим называется фактор

1) снижающий выживаемость вида

2) наиболее приближенный к оптимальному

3) с широким диапазоном значений

4) любой антропогенный

А3. Ограничивающим фактором для ручьевой форели может стать

1) скорость течения воды

2) повышение температуры воды

3) пороги в ручье

4) длительные дожди

А4. Актиния и рак-отшельник находятся в отношениях

3) нейтральных 4) симбиотических

А5. Биологическим оптимумом называется положительное действие

1) биотических факторов

2) абиотических факторов

3) всех видов факторов

4) антропогенных факторов

1) саморегуляции 3) охране потомства

2) анабиозу 4) высокой плодовитости

А7. Фактор, вызывающий сезонные изменения в живой

природе, – это

1) атмосферное давление 3) влажность воздуха

2) долгота дня 4) температура воздуха

А8. К антропогенному фактору относится

1) конкуренция двух видов за территорию

4) сбор ягод

А9. Воздействию факторов с относительно постоянными значениями подвергается

1) домашняя лошадь 3) бычий цепень

А10. Более широкой нормой реакции по отношению к сезонным колебаниям температуры обладает

1) прудовая лягушка 3) песец

2) ручейник 4) пшеница

Часть В

В1. К биотическим факторам относят

1) органические остатки растений и животных в почве

2) количество кислорода в атмосфере

3) симбиоз, квартиранство, хищничество

4) фотопериодизм

5) смена времен года

6) численность популяции

Часть С

С1. Почему необходимо очищать сточные воды, перед попаданием их в водоемы?

Экосистема (биогеоценоз), ее компоненты: продуценты, консументы, редуценты, их роль. Видовая и пространственная структура экосистемы. Цепи и сети питания, их звенья. Типы пищевых цепей. Составление схем передачи веществ и энергии (цепей питания). Правило экологической пирамиды. Структура и динамика численности популяций

– продуценты , – растения, производящие органические вещества в процессе фотосинтеза;

– консументы – животные, потребители и преобразователи органических веществ;

– редуценты , – бактерии, грибы, а также питающиеся падалью и навозом животные, разрушители органических веществ, преобразующие их в неорганические;

Перечисленные компоненты биогеоценоза составляют трофические уровни , связанные обменом и переносом питательных веществ и энергии.

Организмы разных трофических уровней образуют пищевые цепи , в которых вещества и энергия ступенчато передаются с уровня на уровень. На каждом трофическом уровне используется 5-10% энергии поступившей биомассы.

Пищевые цепи обычно состоят из 3-5 звеньев, например:

1) растения – корова – человек;

2) растения – божья коровка – синица – ястреб;

3) растения -муха – лягушка – змея – орел.

Пищевые цепи бывают детритными и пастбищными.

Пирамида чисел отражает соотношение продуцентов, консументов и редуцентов в биогеоценозе. Биомасса – это величина, показывающая массу органического вещества, заключенного в телах организмов, населяющих единицу площади.

Каждый вид воздействия характеризуется своим набором факторов. Для климатических воздействий это температура, влажность, давление, скорость ветра и т.д. Все воздействующие факторы по их происхождению разделяют на две группы: объективные и субъективные (рис. 4).

Объективные факторы характеризуют воздействие внешних условий, в которых осуществляют хранение, транспортировку и эксплуатацию ЭУ. Различают прямые и косвенные объективные факторы. Прямые характеризуют естественные воздействия, косвенные – воздействия на ЭУ объекта. Они могут находиться в сложном взаимодействии. Например, поверхность ЭУ, соприкасающаяся при быстром движении с нейтральными частицами, образующимися во время пылевых бурь, метелей, плавания в штормовую погоду, полётов в дождь и снег, электризуется (прямые объективные факторы). Нейтральные частицы приобретают положительный заряд, а ЭУ – отрицательный (возникающий заряд пропорционален кубу скорости относительного движения частиц и ЭУ ). При напряжённости поля накопленного заряда 450…600 В/см возникает "коронный" разряд, который приводит к искажению электрического сигнала ЭУ (косвенные факторы).

Рис. 4. Классификация воздействующих факторов

Тепловые воздействия проявляются не только как постоянно действующие температуры, но и как перепады температур. Резкому перепаду температур подвергаются ЭУ, расположенные на объектах, быстро перемещающихся по вертикали (летательные аппараты, батискафы, глубинные буры и др.) Например, за короткий промежуток времени температура ЭУ, установленных на самолёте может снижаться от +50 до -40 0 С (набор высоты), а затем повышаться от -40 до +100°С (пикирование). Одновременно меняются влажность и давление. При дозвуковых скоростях скорость изменения температуры ЭУ составляет 5…7° С/мин, при сверхзвуковых – до 30° С/мин. Быстрое изменение температуры возможно при включении и выключении электрических нагрузок ЭУ, при движении объекта через тепловые зоны или зоны инфракрасного излучения и т.д.

Действие проникающей (ионизирующей) радиации возможно при использовании ЭУ на космических объектах, высотных летательных аппаратах, атомных электростанциях, в зонах, заражённых радиоактивными веществами.

Субъективные факторы характеризуют человеческую деятельность на этапах проектирования, производства и эксплуатации. Результат их воздействия – ошибки проектирования, производства и эксплуатации, приводящие к дефектам изделий, которые при воздействии объективных факторов приводят к потере работоспособности ЭУ. K ошибкам проектирования относятся не только недостатки электрических и конструктивно-технологических решений, но и переоценка возможностей операторов, обслуживающих спроектированные ЭУ, недостаточно эффективная система контроля работоспособности изделий. Ошибки производства обусловлены нарушениями ТП, применением некачественных комплектующих и материалов, отсутствием жёсткого контроля на различных стадиях производства ЭУ. Ошибки эксплуатации связаны с нарушениями обслуживающим персоналом эксплуатационных требований, предусмотренных соответствующими документами.

Влияние объективных и субъективных факторов на работоспособность ЭУ различно. Результат воздействия объективных факторов зависит от их числовых значений. Из-за наличия субъективных факторов снижается устойчивость изделий к воздействию объективных факторов, в результате уменьшаются их предельно допустимые значения, следовательно, снижаются качество и надёжность ЭУ. Негативные последствия влияния субъективных факторов часто скрыты от разработчиков.

Климатические воздействия

Климатические воздействия при эксплуатации ЭУ подразделяют на естественные и искусственные. Естественные климатические воздействия определяются погодными условиями, включающими температуру, влажность, ветер, атмосферное давление и др. Искусственные климатические воздействия создаются при функционировании ЭУ и расположенных рядом объектов.

Формирование естественных климатических воздействий. При составлении технических условий на ЭУ и программы испытаний, естественные климатические воздействия учитывают в виде усреднённых факторов в определённых частях земной поверхности за продолжительный период времени. Совокупность усреднённых климатических воздействий называют климатом. В основе классификации климатов лежат усреднённые за много лет значения основных климатических факторов:

Экстремальной (максимальной и минимальной) температуры за год;

Максимальной абсолютной влажности воздуха;

Максимальной температуры в сочетании с относительной влажностью воздуха, равной или превышающей 95 %.

Микроклиматические условия в электронных устройствах из-за саморазогрева характеризуются более высокими значениями максимальной температуры.

Климатические факторы, влияющие на ЭУ. На работу ЭУ значительное влияние оказывает температурный режим эксплуатации; важнейшие показатели – абсолютные годовые минимумы и максимумы температуры. Основными факторами, определяющими изменение температуры, являются широта местности, степень континентальности и топографические условия. Влияние первых двух факторов обусловливает плавное изменение температуры. Топографические условия (высота над уровнем моря и форма рельефа) нарушают этот плавный ход. Под влиянием климатических факторов в ЭУ протекают сложные физико-химические процессы, изменяющие их свойства. Поэтому при конструировании необходимо располагать не только допустимыми значениями воздействующих климатических факторов, но и информацией об изменении свойств элементов при воздействии этих факторов. Из-за наличия в конструкции ЭУ частей из материалов с различными температурными коэффициентами линейного расширения опасность представляют не сами экстремальные значения температуры , а её резкие колебания . При разности температур DТ в сопряжённых частях конструкции возникают механические напряжения g =E(a 1 -a 2)DТ, где Е – модуль упругости; a 1 и a 2 – температурные коэффициенты линейного расширения материалов сопряжённых частей конструкции. При значениях g, превышающих допустимые, возможно разрушение конструкции ЭУ.

При воздействии низких температур ухудшаются механические свойства изоляционных материалов (повышается хрупкость, уменьшается эластичность, увеличивается вязкость смазочных материалов), что может вызвать снижение механической прочности и износоустойчивости. Циклические воздействия температур приводят к появлению трещин, пор и зазоров в деталях и узлах ЭУ и способствуют их росту при замерзании конденсированной влаги.

Изменение упругих свойств контактных элементов и рост пленокплёнок на их рабочих частях может привести к увеличению переходного сопротивления, возрастанию его динамической нестабильности и т.д. Изменение размеров отдельных элементов конструкции из-за теплового расширения материалов может привести к деформации, заклиниванию и даже механическим поломкам. Таким образом, для уменьшения вероятности появления отказов необходимо ограничивать длительность работы при предельных рабочих температурах.

Особенно опасна повышенная влажность окружающей среды . Это объясняется агрессивным воздействием паров воды на большинство используемых материалов, приводящим к изменению их электрофизических свойств. При влажной атмосфере на поверхности материалов образуется очень тонкая плёнка воды, причём её толщина резко возрастает с приближением относительной влажности к 90%. Адсорбция паров воды значительно больше у материалов с ионным строением. Силы притяжения полярных молекул воды к ионам значительно больше, чем к нейтральным молекулам. В зависимости от величины этих сил на поверхности материалов могут образовываться или отдельные шарообразные скопления воды, или сплошная тонкая плёнка влаги. Воздействие самой влаги вызывает незначительное ухудшение коррозионной стойкости большинства металлов. Но процесс коррозии ускоряется при загрязнениях в атмосфере, концентрация которых увеличивается при приближении к промышленным центрам и морю. Образование плёнок влаги на диэлектрических материалах даже при незначительном загрязнении поверхностей приводит к быстрой ионизации плёнок (e >1) и увеличению их проводимости. Скорость уменьшения сопротивления изоляции непостоянна. В начальный период воздействия влаги сопротивление изоляции уменьшается быстро, затем снижение замедляется. Плёнка способствует возникновению ёмкостного эффекта, из-за высокого значения диэлектрической постоянной воды. Поглощение влаги изоляционными материалами приводит не только к изменению их электрических свойств, но и ухудшению ряда механических параметров.

Группы климатов климатических воздействий и категории применения элементов ЭУ
Группа климата	Минимальная температура, 0 С	Максимальная температура, 0 С	Максимальная температура при относительной влажности более 95%, 0 С	Максимальная интенсивность дождя, мм×мин -1	Категория применения
Тёплый умеренный	-20	+35	+25		Ограниченное
Холодный умеренный, тёплый умеренный, тёплый сухой	-33	+40	+27
Общее
Все климаты Земли, за исключением экстремально холодного и экстремально тёплого	-50	+40	+33
Универсальное
Все климаты Земли	-65	+55	+33		В любой точке земного шара

* Для всех групп климатов максимальное изменение температуры воздуха за 8 часов – 40 0 С; максимальная плотность потока солнечной радиации 1125 Вт× м -2 .

В недостаточно герметизированных объёмах циклическое изменение температуры приводит к накоплению влаги внутри блоков, а при понижении температуры (например, в ночной период, при подъёме летательных аппаратов и т.п.) на элементах аппаратуры происходит конденсация влаги.

Для защиты от воздействия повышенной влажности элементы ЭУ герметизируют, используя органические полимерные материалы. Производят покрытие лаками, эмалями, обволакивание компаундами, литьевое прессование в пластмассу, герметизацию в готовые пластмассовые корпуса и т.д. Но ни один из способов герметизации не обеспечивает идеальной влагозащиты из-за микрополостей в сварных и паяных швах корпусов, а при герметизации полимерными материалами – из-за способности последних сорбировать и пропускать пары воды.

Одним из способов защиты от воздействия повышенной влажности является размещение внутри корпуса ЭУ патрона с силикагелем, соприкасающимся с наиболее тепловыделяющим элементом. При этом пористый силикагель с высокой сорбирующей способностью во время остывания и понижения температуры внутри корпуса поглощает влагу, а при разогреве тепловыделяющего элемента силикагель выделяет влагу, которая удаляется из корпуса через вентиляционные отверстия.

Пониженное атмосферное давление снижает электрическую прочность воздушного промежутка, создавая благоприятные условия для электрического пробоя воздуха или перекрытия по поверхности электронных элементов. Возникающая при этом ионизация воздуха способствует ускоренному старению изоляционных и проводниковых материалов.

Пыль и песок способствуют коррозии металлических деталей и развитию плесени, а попадая в зазоры между трущимися частями, ускоряют их износ.

Биологические воздействия

Биологические воздействия определяются совокупностью воздействующих биологических факторов. Биологический фактор (биофактор) – это организмы или их сообщества, вызывающие нарушение работоспособного состояния объекта. Событие выхода какого-либо параметра ЭУ под действием биофактора за границы, указанные в ТД, называют биологическим повреждением (биоповреждением).

Виды биоповреждений разделяют на четыре типа:

1) механическое разрушение при контакте организмов с ЭУ;

2) ухудшение эксплуатационных параметров;

3) биохимическое разрушение;

4) биокоррозия.

Рис. Классификация биоповреждений

Механическое разрушение ЭУ вызывается макроорганизмами, имеющими размеры, сравнимые с габаритами изделий. Макроразрушение при контакте может произойти в результате столкновения, прогрызания и уничтожения изделия, например при столкновении птиц с самолетами и антенн радиолокационных станций, прогрызании материалов (крысами, зайцами, белками), а также открыточелюстными насекомыми (различными видами термитов и муравьев). Уничтожение материалов и изделий обычно происходит в процессе питания организмов.

Ухудшение эксплуатационных параметров вызывается биозагрязнением, биозасорением и биообрастанием. Биозагрязнением называют выделения организмов и продукты их жизнедеятельности, воздействие которых при смачивании водой или впитывания влаги воздуха приводит к изменению параметров ЭУ. Биозасорение связано с наличием спор грибов и бактерий, семян растений, частей мицелия грибов, помета, выделений организмов, отмирающих организмов. Биообрастание бактериями, грибами, водорослями, губками, моллюсками и другими организмами поверхностей ЭУ усиливает коррозию металлов. Биохимическое разрушение – широко распространённый, но наиболее трудно поддающийся изучению вид биоповреждений, т.к. вызывается в основном микроорганизмами. Этот вид разрушения разделяют на два подвида: биологическое потребление материалов в процессе питания микроорганизмов и химическое воздействие выделяющихся при этом веществ.

Биологическое потребление связано с предварительным химическим разрушением ферментами исходного материала, иногда только одного компонента (обычно высокомолекулярного соединения, например пластификатора, стабилизатора). Такое разрушение открывает путь физико-химической коррозии, приводит к ухудшению свойств материала и его механическому разрушению под действием эксплуатационных нагрузок. Химическое действие продуктов обмена повышает агрессивность среды, стимулирует процессы коррозии. Физико-химическая коррозия на границе материал – организм обусловлена воздействием амино- и органических кислот, а также продуктов гидролиза. В основе биоповреждения, называемого биокоррозией, лежат электрохимические процессы коррозии металлов под действием микроорганизмов. Характер процессов и механизмов биоповреждений и их влияние на материалы и изделия тесно связаны с ростом и размножением организмов, которым необходимо постоянно пополнять энергию от внешних источников.

Подавляющее большинство (50…80%) повреждений ЭУ обусловлено воздействием микроорганизмов (бактерий, плесневых грибов и др.), развитие и жизнедеятельность которых определяются внешними факторами:

Физическими (влажность и температура среды, давление, радиация и т.д.),

Химическими (состав и реакция среды, её окислительно - восстановительные действия),

Биологическими.

Наибольшее влияние на активность микроорганизмов оказывают температура и влажность.

Бактерии – самая многочисленная и распространённая группа одноклеточных микроорганизмов. Бактерии быстро размножаются и легко приспосабливаются к изменяющимся условиям среды т.к. они могут адаптивно образовывать ферменты, необходимые для трансформации питательных сред. Например, "безвредные" в земных условиях бактерии трансформируются во вредные штаммы в условиях невесомости, постоянной температуры, влажности и др. на космических пилотируемых аппаратах. Одна из особенностей микроорганизмов – способность к спорообразованию. Образование спор у бактерий не связано с процессом размножения, а служит приспособлением к выживанию в неблагоприятных условиях внешней среды (недостатке питательных веществ, высушивании, изменении рН среды и т.д.), причемпричём из одной клетки формируется только одна спора. Размножение бактерий осуществляется путемпутём деления клеток.

Плесневые грибы отличаются от бактерий более сложным строением. Клетки грибов имеют сильно вытянутую форму и напоминают нити – гифы. Гифы ветвятся, образуя мицелий или грибницу. Многообразие питательных материалов, используемых грибками, обусловлено большим числом ферментов, катализирующих процессы разложения. Грибковые образования в процессе жизнедеятельности выделяют продукты обмена веществ, которые преимущественно состоят из органических кислот (щавелевой, муравьиной, угольной, лимонной), вызывающих коррозию металла или разложение электроизоляционного материала. Наиболее разрушительное воздействие плесневые грибы оказывают на изоляционные материалы, а также на канифоль и спиртоканифольные флюсы. Особенность грибов – разнообразие способов их размножения: обрывками мицелия, спорами, оидиями, конидиями. Оптимальные условия для развития плесневых грибов – высокая влажность (более 85%), температура +20..30°С°С и неподвижность воздуха. Большую роль при заселении материалов грибами играет способность спор адсорбироваться на гладкой поверхности.

действие микроорганизмов на материалы и элементы ЭУ . Благодаря микроскопическим размерам гифы и споры проникают в углубления и трещины материала, прорастают, образуют мицелий, который, быстро распространяясь, вызывает изменение массы, водопоглощения и степени гидрофобности. Обрастание микроорганизмами зависит от химического состава и строения материала, микрофлоры окружающей среды, загрязнений (органических и неорганических) в воздухе, климатических условий. В первую очередь грибы поражают материалы, содержащие питательные для них вещества. Это ткани из натуральных волокон, белковые клеи, углеводороды, пластмассы, краски, остатки растворителей и др. Используя эти материалы в качестве углерода и энергии, грибы приводят их в негодность. Однако порче подвергаются и материалы, не содержащие никаких питательных веществ (разрастание мицелия на поверхности оптического стекла – после удаления грибного налёта на стекле остаются следы, напоминающие мицелий, – "рисунок травления"). Это следствие разрушения стекла продуктами метаболизма; наиболее агрессивными являются органические кислоты (лимонная, уксусная, щавелевая, винная, яблочная и др.). Органические кислоты и другие метаболиты, обладая высокой проводимостью, могут быть основной причиной снижения удельных поверхностного и объёмного сопротивлений материалов, напряжения пробоя, увеличения тангенса угла диэлектрических потерь, разрушения лакокрасочных покрытий. Эти кислоты также стимулируют коррозию металлов.

Под влиянием плесени возрастает интенсивность старения пластмасс, прочность стеклопластиков снижается на 20…30%. Развитие плесневых грибов на электроизоляционных материалах ухудшает их диэлектрические свойства. Высокое содержание влаги в клетках грибов (до 90%) приводит к коротким замыканиям между токоведущими частями. Источниками спор плесневых грибов являются руки рабочих, технологические среды и воздух . Применение горячих операций на начальных стадиях технологического процесса значительно уменьшает число биоповреждений. Благоприятное действие оказывает аэрация воздуха в производственных помещениях.

Насекомые повреждают материалы и изделия, расположенные на пути к пище, месту окукливания и строительства гнезд. Щели, углубления и другие укрытия привлекают насекомых. Шероховатая поверхность удобна для их передвижения. На холодные предметы насекомые не садятся, теплые их привлекают. Насекомые сначала выгрызают в материале небольшие полости, затем их обживают, вызывая биозасорение и биозагрязнение изделий. Разрушениям подвергаются, прежде всего, целлюлозосодержащие (дерево, картон, бумага) и мягкие синтетические материалы, изделия из пенополиуретана, фенопластов с целлюлозными наполнителями, поливинилхлоридных трубок. Большие скопления насекомых часто служат причиной коротких замыканий. Из других видов насекомых наиболее опасны моль (повреждает натуральные и искусственные ткани), жуки-кожееды (разрушают кабели и покрытия), муравьи (засоряют и загрязняют изделия).

Грызуны наносят механические повреждения, вызывающие обрывы, замыкания и нарушения герметизации. В республиках бывшего СССР насчитывалось около 140 видов грызунов – наибольший вред причиняют серая, черная, пластинчатозубая и туркестанская крысы , домовая, полевая, лесная и азиатская мыши, белки, бобры, ондатры, кроты, слепыши, зайцы. Грызуны повреждают приборы, тару и упаковку, теплоизоляционные материалы, резино- технические изделия, пленкиплёнки, кабель и т.д. Помимо прямого уничтожения сырья, материалов, изделий грызуны загрязняют их экскрементами, шерстью, материалом гнездгнёзд, остатками пищи.

Космические воздействия

Космические воздействия образованы совокупностью следующих факторов:

Электромагнитных и корпускулярных излучений,

Глубокого вакуума,

Лучистых тепловых потоков,

Невесомости,

Метеорных частиц,

Магнитных и гравитационных полей планет и звездзвёзд и др.

Выделяют три среды: межзвёздную, межпланетную, атмосферу планет и их спутников. Межзвёздная среда состоит из межзвёздного газа и мельчайших твёрдых частиц, пыли, заполняющих пространство между звёздами. Межзвёздная среда вблизи Солнца переходит в межпланетную среду, которая заполняет пространство между планетами Солнечной системы. Межпланетная среда состоит из расширяющегося вещества солнечной короны – ионизированных атомов водорода (90%), атомов гелия (9%). Наибольший интерес при эксплуатации ЭУ представляет атмосфера Земли, в основном ее внешняя часть – экзосфера.

Изменение параметров атмосферы Земли с высотой

Высота, км	Давление, Па	Концентрация частиц, см -3	Температура, К	Характеристика вакуума
Уровень моря,	1,33×10 5	2,7×10 19		---
	0,5×10 -5	7×10 9	1 200
	1,0×10 -5	8×10 8	1 500	Глубокий
	4,0×10 -7	2,5×10 7	1 600
	4×10 -9	1,5×10 5	1 600
	8×10 -10	2×10 4	1 800	Очень глубокий
	5×10 -10	1×10 4	2 000
	4×10 -10	4×10 3	3 000
	2,5×10 -10	1×10 3	15 000
	2,5×10 -11		100 000	Сверхглубокий
	1,5×10 -11	3-4	200 000

Здесь температура характеризует лишь кинетическую энергию частиц газа, которая не оказывает прямого влияния на температуру открытых поверхностей ЭУ, установленных на космических объектах, в силу большой разреженности среды.

Эксплуатация в космосе характеризуются воздействием на ЭУ корпускулярных излучений. Поток элементарных частиц высокой энергии, преимущественно протонов, ядер гелия (a- частиц) и ядер более тяжёлых элементов приходит на Землю изотропно из удалённых областей Галактики. Это первичные космические лучи. Взаимодействуя с атомными ядрами воздуха, они рождают в атмосфере вторичное излучение, которое составляют все известные элементарные частицы. Для ЭУ на космических аппаратах существенное влияние имеют радиационные пояса, которые представляют собой стабильные области заряженных частиц, задержанных и удерживаемых магнитным полем Земли, и метеорные частицы, имеющие скорости до 72 км/с.

Под влиянием солнечной радиации изменяются физико-химические свойства многих материалов. Полиэтилен при хранении в темноте не изменяет своих свойств в течении многих лет, однако его срок службы под действием солнечной радиации – 6 мес. Ультрафиолетовое облучение активирует и поверхность металлов, влияя на скорость их коррозии.

Радиационная стойкость электронных элементов в основном определяется изоляционными материалами. Радиационные излучения приводят к изменению внутреннего строения молекул изоляционных материалов. Склонность к образованию пространственной структуры под воздействием радиации выражена тем ярче, чем выше молекулярный вес полимера. Облучённый полимер обладает большей прочностью, большим модулем упругости и меньшей газопроницаемостью, чем необлучённый. Однако образование поперечных связей, число которых растёт с дозой облучения, вызывает появление в материале внутренних напряжений и повышает его хрупкость. Воздействие большой дозы радиации на фторопласт вызывает деструкцию его макромолекул, что приводит к резкому ухудшению его физико-химических свойств, вплоть до образования порошка с выделением фтора. Таким образом, применение соединителей в условиях радиационного излучения должно производиться с учётом радиационной стойкости изоляционных материалов.

Механические воздействия

При эксплуатации и транспортировке ЭУ подвергаются механическим воздействиям: вибрационным, ударным и линейным нагрузкам, а также звуковому давлению (акустическим шумам). Требования по механическим нагрузкам на ЭУ постоянно ужесточаются.

Вибрация – один из самых опасных и распространённых видов механических воздействий. Вибрация – колебания самого изделия или частей его конструкции. Вибрации приводят к поломкам конструкции, обрывам проводов и кабелей, нарушению герметичности, механическим напряжениям и деформациям в ЭУ. Наиболее часто вибрационные нагрузки возникают в бортовой электронной аппаратуре. Вибрации зависят от места расположения ЭУ, способа монтажа и крепления. Установившиеся вынужденные колебания определяются гармонической функцией. Амплитуда колебаний зависит не только от параметров системы и возбуждающей силы, но и от частоты w. Чем выше добротность механической колебательной системы, тем меньше затухание колебаний и тем острее пик резонансной кривой. Если частота w возбуждающей силы совпадает с собственной частотой w 0 механической системы, то возбуждается резонансное колебание. Нагрузки на ЭУ возрастают в Q раз.

Рис. Уровни вибрационных воздействий, которым подвергаются ЭУ 1 – вибрация, 2 – вибрация, возбуждаемая ударом

Такая модель приемлема для исследования только простых механических систем ЭУ, т.к. большая их часть представляет собой сложные механические системы. Резонанс отдельного элемента конструкции независимо от резонанса всей его конструкции может привести к нарушению работоспособности всего изделия. Для расчёта резонансных частот сложных систем целесообразно изображать системы в виде совокупности изолированных элементов, а связи между ними заменять условиями их закрепления. Метод анализа сложных механических систем путём расчёта отдельных элементов получил в промышленности название поузлового метода .

Удар – механическое воздействие, вызванное ускорением при резком изменении скорости или направления движения ЭУ. При ударе возникают силы, деформирующие конструктивные элементы изделий и приводящие к образованию механических напряжений. Они могут служить причиной разрушения изделий. Удар сопровождается возбуждением затухающих колебаний, т.е. неустановившейся вибрацией на частотах собственных колебаний конструктивных элементов изделий. Уровни разрушающих усилий возрастают в Q- раз, если элементы конструкции резонируют на частотах возмущений, вызванных ударом. Тряска – воздействие на ЭУ серии ударов в виде импульсов, следующих один за другим.

Акустический шум . Некоторые виды вибрации сопровождаются выделением энергии звуковой частоты. Это явление называется акустическим шумом или акустической вибрацией. Выделение энергии колебаний звуковой частоты сопровождается механическими колебаниями частиц атмосферы, которые приводят к изменению давления по сравнению со статическим. Разность между статическим давлением и давлением в данной точке звукового поля называется звуковым давлением . распространение звуковой волны характеризуется колебательным смещением частиц среды от положения покоя. Скорость распространения звуковых волн в воздухе зависит от температуры среды по закону . При нормальном атмосферном давлении и температуре 0 0 С скорость звука равна 331 м/с. С повышением температуры до 290 К (27 0 С) она увеличивается до 340 м/с. Скорость звука зависит от температуры воздуха, его влажности, направления и силы ветра. Акустический шум приводит к механическому возбуждению конструктивных элементов изделия. Под действием энергии колебаний звуковой частоты в электронных элементах возникает микрофонный эффект; начинают вибрировать реле, малогабаритные элементы, объёмные проводники.