专题5 生态工程教案
专题5 生态工程
5.1 生态工程的基本原理
第一课时
一、教学目标
1．知识方面
⑴简述生态工程的概念；
⑵简述生态工程的物质循环再生和物种多样性两个基本原理。
2．情感态度与价值观方面
关注生态工程的建设。
3．能力方面
⑴举例说出物质循环再生原理和物种多样性原理的内容。
⑵尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
二、教学重点和难点
1.教学重点
生态工程的基本原理。
2.教学难点
尝试运用生态工程的物质循环再生原理和物种多样性原理，分析生态环境问题及解决对策。
三、教学方法
讲授法、谈话法、讨论法
四、教学工具
多媒体辅助教学
五、教学过程
1．课前准备：
⑴布置各学习小组课前讨论课本P107有关长江水灾的资料分析和P108石油农业的
资料分析。
⑵将全班分成三组，指导各组学生分别搜集茂名地区的生态环境或生态工程的相
关资料，并对相关事例进行分析，提出解决措施。从而培养学生合作能力、资料搜集和分析能力，并能尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。
2．课堂教学：
选修3-5-1专题5生态工程的基本原理学案
专题5 5.1生态工程的基本原理 【本节目标】 1、简述生态工程的概念，关注生态工程的建设。 2、简述生态工程的原理，举例说出各原理的内容。 3、尝试运用生态工程原理，分析生态环境问题及解决对策。 【课前预习】请同学们阅读课本107—113页，完成下列知识填空。 1、生态工程是指人类利用等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。 2、生态工程建设目的：遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到和的同步发展。（少消耗、多效益、） 3、生态经济：主要是通过实行“”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一是。 4、生态工程原理 1）原理：物质能在生态系统中循环往复， 2）原理：物种繁多复杂的生态系统具有较高的 3）原理：生态系统的生物数量不能超过（环境容纳量）的限度 4）原理：生态系统建设要考虑自然、、的整体影响。 5）原理：①系统的结构决定原理：要通过改善和优化系统结构改善功能；②系统整体性原理：系统各组分间要有适当的，使得能量、物质、信息等的转换和流通顺利完成，并实现总体功能大于 各部分的效果，即“1+1>2” 【自我检测】 1.实现循环经济的最重要的手段之一是（） A．大力发展“石油农业” B．生态工程 C．清除污染物 D．禁止产出污染物 2.协调与平衡原理主要是指（） A．生物与环境的适应及环境对生物的承载力 B．系统各组分之间要有适当的比例关系 C．自然系统、经济系统、社会系统协调统一 D．.物质循环和能量流动协调统一 3.单一的人工林比天然混合林的稳定性低，容易遭受害虫危害，这体现了生态工程的什么原理（） A．物质循环再生原理 B．协调与平衡原理 C．物种多样性原理 D．系统整理性原理
人教版高中生物选修3 第五章章末复习：《生态工程》章末复习总结
专题5 生态工程 知识体系构建 专题整合 一、关注生态工程建设 1.生态工程 对生态工程概念的理解，应注意以下几点： （1）涉及的学科知识有生态学、系统学、工程学。 （2）运用到的技术手段有系统设计、调控和技术组装等。 （3）面临的任务是对已破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统的生产方式进行改善，并提高生态系统的生产力。 （4）最终目的是促进人类社会和自然环境的和谐发展。 （5）生态工程的特点是少消耗、多效益、少污染、可持续。 2.生态经济 （1）特点：实现原料→产品→原料→产品的无废弃物生产体系，实现了废弃物的资源化。 （2）实质：能够满足我们的需求而又不会危及子孙后代满足其需要的经济。（3）与生态工程的关系：生态工程是实现生态经济的最重要的手段之一。 3.无废弃物农业、石油农业、生态农业的比较
（1）无废弃物农业又称有机农业，是我国传统农业的特色，它遵循了物质多次利用的原则，使有机养料能循环再生而不被废弃。 （2）石油农业是大量使用化肥、农药和机械的农业生产方式，由于需要大量的石油、煤、天然气等作为原料或动力而得名。石油农业因大量使用化肥、农药和机械对环境和资源造成极大的破坏，虽然生产效率提高了，但人们为此付出了沉重的环境和资源代价。 （3）生态农业是指运用生态学原理，在环境与经济协调发展的思想指导下，应用生态工程技术建立起来的多层次、多功能的综合农业生产体系。 【训练1】要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是（） A.通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B.使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用 D.大力开垦湿地，扩大粮食种植面积 二、生态农业 1.生态农业的基本原理 生态学的基本原理是发展生态农业的主要理论基础。我们知道，生态系统中能量多级利用和物质循环再生是生态学的一条基本原理。而食物链则是生态系统能量流动和物质循环的主要渠道，因此食物链既是一条能量转换链，又是一条物质传递链，从经济上看还是一条增值链。因此，遵循这一原理，就可以合理设计食物链，充分利用当地自然资源，利用动物、植物和微生物之间的相互依存关系，使生态系统中的物质和能量被分层次地充分利用，使生产一种产品时所产生的有机废物成为生产另一种产品的投入，也就是实行无废物生产，提供尽可能多的洁净产品。既充分有效利用机械设备、化肥、农药，又减少环境污染。 2.生态农业的特点 生态农业可以实现对物质和能量的多级利用；减少对能源和资源的消耗，减少环境污染。具体优点突出表现在： （1）减少化肥使用量，降低农业投入。 （2）收获多种产品，增加经济效益。 （3）净化环境，降低人和家畜的发病率。 3.生态农业的设计
第五章、生态工程的特殊结构—人工浮岛
第五章、生態工程的特殊結構—人工浮島 長在植物根系上的生物膜，是人工浮島淨化水質的機 制 浮島(floating islands)是人工設在水面的島嶼，有的用植物植栽，有的用殘株覆蓋，有的堆蓄卵石，有的用保麗龍或聚乙烯裝成的平板等，其主要目的為水質淨化、水域邊坡防護、野生動物棲息、水景佈置等(1)。浮島是在自然水域生態系統內的設施，故不被傳統的工程師視為主流工程的一部份。一九九○年代後，生態工程逐漸興起，將污水視為可被自然轉換使用的資源，將處理的系統與承受水體系統的間隔拆除，浮島設施才又重獲工程師的青睞，進而思考其設計與理論的依據。 浮島是天然水域存在的現象，主要是在淺水型的溼地。其成因是親水型的植物向水域生長，在水面上藉由走莖繁殖，逐漸形成密生的草本群落，其葉部含有空氣，所以在水面上形成浮力，可以使叢聚的根部懸著在水體中；另外水下的根區逐漸腐爛，形成一片密集纏繞的半分解性根層，其密度減少，更能減少下沉的重力。 草本植物又繼續在半分解的根層上，當成新生根區可以附著的區域，又往上生長，使得草本族群愈生愈密，浮力愈來愈大，脫離原來與陸域介面的接觸，形成在水面上漂浮的島嶼。由於與陸地隔絕，陸地型的掠食性動物不易入侵，就成為水鳥、青蛙、螺類、昆蟲類等水生物的避難所。(2)一九八八年，美國德裔的植物學家豪格(Hoeger, S.)發表了在人工浮島上最著名的研究報告「Schwimmkampen-Germany’s artificial floating islands」，Schwimmkampen由schwimm「漂浮」與kampen「草地」兩字組成，意即「漂浮的草地」。 這種浮島起初也是一些德國民間愛鳥人士想出來的，浮島是由每邊
选修专题五生态工程
专题五生态工程 考查人工建立新的生态系统 例1请仔细读图，然后指出该生态农业的优点： （1）生态农业设计的基本原理是①，②。（2）生态农业的优越性表现在。（3）在“农作物→猪→农户”这条食物链中，若农作物通过光合作用产出300摩尔氧气，则农作物同时产出摩尔葡萄糖，农户从猪中获取的能量最多相当于摩尔的葡萄糖。 答案（1）①生态系统中能量多级利用和物质循环再生②环境与经济协调发展 （2）各种农产品的生产互相协调，互惠互利，实现了能量和物质的多级利用（3）50 2 对生态工程的实例分析 例2 下图为窦店村综合发展生态工程示意图。请据图回答： （1）该工程主要运用了哪些生态工程的基本原理？ 。（2）这一生态系统的结构和功能有哪些特点？
。（3）蓝绿萍的代谢类型是，在生态系统中的地位是。 答案（1）物质循环再生原理、整体性原理、物种多样性原理 （2）以沼气工程为核心，农林牧副渔业全面发展，增加了劳动力就业机会，促进了经济发展，降低了环境污染，促进了农村的可持续发展 （3）自养需氧型生产者 1.珠江三角洲的农民充分利用自然资源，建立了该地特有的蔗基鱼塘和桑基鱼塘，请据图回答： （1）这种人工生态系统最基本的生物因素是。要使它长期稳定发展，除了有稳定的来源，各类生物要。 （2）建立这一生态系统的目的是使生产者的能量；其能量利用率高的原因是其在营养结构上具有的特点。 （3）蚕粪、蔗叶进入鱼塘经过的作用又被桑基、蔗基所利用。蚕粪中的氨经过 作用，形成被植物吸收。 （4）概括地说，该生态系统功能的维持取决于它的 。答案（1）生产者和分解者能量保持相对稳定 （2）尽量多的流向对人类最有益的部分食物链短 （3）分解者硝化细菌的化能合成亚硝酸盐和硝酸盐 （4）生产者、消费者和分解者之间的能量流动和物质循环在较长时间内保持相对的稳定性 2.如图为“秸秆的多级利用”农业生态系统中能量流动和物质循环示意图。请回答下列问题： （1）“秸秆的多级利用”充分体现了生态工程的原理，最大限度地实现了物质的循环，减轻了燃烧秸秆造成的效应。 （2）图中属于生产者的是；消费者是；分解者是。
2019年人教版高二生物选修三学案： 第五章 生态工程(学案30)
第五章生态工程(学案30) 学习目标 1.简述生态工程的原理 2.生态工程的实例 预习探究 1.生态工程建设的目的 遵循自然界的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止，达到的同步发展。 2.特点：、多效益、的工程体系。 3.基本原理 (1)物质原理：物质在生态系统中、分层分级利用。 (2)物种原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的。 (3)协调与平衡原理：处理好生物与环境的协调与平衡，需要考虑。 (4)整体性原理：进行生态工程建设时，不但要考虑到的规律，更重要的是，还要考虑到等系统的影响力。 (5) 原理：包括系统的结构决定功能原理和系统整体性原理。 4.生态工程的发展前景 (1)“生物圈2号”生态工程实验的启示：使我们认识到人与的重要性，深化了我们对自然规律的认识。 (2)发展前景：我们需要走有中国特色的道路，即不但要重视对生态环境的保护，更要注重与效益的结合。 课堂探究 1.如图为生态工程的相关原理示意图。请据图思考下列问题： (1)以上两图所体现的生态工程的原理分别是什么？ (2)以下几种做法分别能体现哪种生态工程原理？ ①单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害； ②草原确定合理载畜量，不能过度放牧；引种考虑适应环境；
③林业生态工程建设，既考虑种树又考虑生活问题。 2.如图是某生态工程示意图。请据图思考下列问题： (1)从生态学角度分析，人们建立图示的农业生态系统的主要目的是什么？图中的废弃物合理利用能体现生态工程的什么原理？ (2)从环境保护的角度分析，该生态工程能生产出无公害大米的原因是什么？ (3)将蘑菇房与蔬菜大棚相通可提高蔬菜产量，请从细胞代谢的角度分析，其原因是什么？ 当堂达标 1.“四位一体”生态农业是我国北方典型的生态农业模式，它以沼气为纽带，将沼气池、猪禽舍、蔬菜栽培与日光温室有机地组合在一起。下列有关叙述不正确的是( ) A.将牛粪、猪粪直接施入沼气池，可以为沼气池中的微生物生长提供物质和能量 B.建立该系统遵循的主要原理有物质循环再生原理、物种多样性原理等 C.该系统的主要成分是蔬菜，人、牛、猪等均为消费者，它们构成食物网 D.由于废弃物的再利用，提高了该系统中各营养级之间的能量传递效率 2.下列有关生态工程的原理和实例中，错误的是( ) 选项有关实例相关的生态工程原理 A无废弃物农业遵循物质循环再生原理 B在人工林中增加植被的层次遵循物种多样性原理 C无锡太湖水体富营养化引起大面积水华违反协调与平衡原理 D前面造林，后面砍林违反系统学和工程学原理 3.如图为生态养猪模式。从图中可知该生态工程属于( ) A.物质循环利用的生态工程 B.山区小流域综合治理与开发的生态工程 C.节水和废水处理与应用的生态工程 D.清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程
专题5 生态工程 知识点梳理(含教材答案)
专题5 生态工程 ※ 生态工程的概念 生态工程是指人类应用生态学和系统学等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术组装，对已被破坏的生态环境进行修复、重建，对造成环境污染和破坏的传统生产方式进行改善、并提高生态系统的生产力，从而促进人类社会和自然环境的和谐发展。 ﹡产生：是人类学习自然生态系统“智慧”的结晶，是生态学、工程学、系统学、经济学等学科交叉而产生的新兴学科。 ﹡目的：遵循自然界物质循环的规律，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到经济效益和生态效益的同步发展。﹡特征：与传统的工程相比，生态工程是一类低消耗、多效益、可持续的工程体系。 ※ 生态工程提出的原因 传统的经济模式正在毁坏水、大气、土壤和生物资源，消耗地球增给我们的自然资本。 为了实现可持续发展，经济发展必须符合生态学规律，走生态经济之路。生态经济主要是通过实行“循环经济”的原则，使一个系统产出的污染物，能够成为本系统或者另一个系统的生产原料，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段之一就是生态工程。 一、生态工程的基本原理
（一）物质循环再生原理 1、解释：地球以有限的空间和资源，长久维持着众多生物的生存、繁衍和发展，奥秘就在于物质实现了循环往复、分层分级利用，从而达到取之不尽，用之不竭的效果。而在没有物质循环的系统，就会产生废弃物，造成环境污染，并最终影响到系统的稳定和发展。 2、举例：“无废弃物农业” “无废弃物农业”（如右图）是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早、最生动的一种模式。土壤肥力是一切农业生产特别是种植业的基础，我们的祖先之所以维持土壤肥力几千年，其中的诀窍就在于实现了物质的循环利用。 （二）物种多样性原理 1、解释： 一般而言，物种繁多而复杂的生态系统具有较高的抵抗力稳定性。农业和林业生产为追求最大产量，常常忽略生物多样性而连年种植单一品种，这往往会造成病虫害增加，环境恶化。 生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多样的机会和条件。众多的生物通过食物链关系互相依存，就可以在有限的资源条件下，产生或容纳更多的生物量，提高系统生产力。既使某个物种由于某种原因而死亡，也会有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系
精选2019-2020年浙科版生物选修3 现代生物科技专题第五章 生态工程练习题
精选2019-2020年浙科版生物选修3 现代生物科技专题第五章生态工程练 习题 第1题【单选题】 下列有关于生物技术的安全性、伦理性问题和生态工程的叙述不正确的是( ) A、与常规武器相比，生物武器具有传染性强、污染面广、难以防治等特点 B、转基因食品可能导致过敏反应、抗生素抗性增强从而威胁人体健康 C、单一人工林比天然混合林稳定性低，易爆发虫害体现了物种多样性原理在生态工程中的应用 D、草原开发利用应确定合理载畜量，不能过度放牧体现了整体性原理在生态工程中的应用 【答案】： 【解析】： 第2题【单选题】 某些地区出现“前面造林，后面砍林”的现象，是因为发展中哪一原理失调造成的？( ) A、协调与平衡原理 B、整体性原理 C、物种的多样性原理 D、系统整体性原理
【答案】： 【解析】： 第3题【单选题】 下列关于生态工程的叙述，正确的是( ) A、“1+1＞2”体现了生态工程的整体性原理 B、为促进矿区生态环境的恢复，可采用人工制造表土，种植农作物的措施 C、生态农业的建立，实现了物质和能量的多级循环利用 D、太湖大面积水华，违反了协调与平衡原理 【答案】： 【解析】： 第4题【单选题】
设计生态工程的常用方法之一是给食物链(网)“加环”，如图就是一种“加环”示意图，据图判断下列说 法不正确的是 A、用玉米的副产品玉米芯生产木糖醇，可增加经济效益 B、用残渣来培育食用菌和蛆蛹，实现了物质的多级利用 C、用蛆蛹粪便还田，主要运用了协调和平衡原理 D、该生态工程的运转离不开人的管理 【答案】： 【解析】： 第5题【单选题】 我国西北土地沙化和盐渍化非常严重，原因有多种，其中一个主要原因是超载放牧导致草地退化。试分析上述事实主要违背了生态工程的什么原理( ) A、系统整体性原理 B、协调与平衡原理 C、物种多样性原理 D、整体性原理 【答案】： 【解析】：
专题五生态工程知识点
专题五生态工程 一、生态工程： 是指人类应用____________________ 等学科的基本原理和方法，通过系统设计、调控和技术 组装，对__________________________ 进行 ______________ ，对造成环境污染和破坏的传统生产方 式进行____________ ，并提高生态系统的生产力，从而促进 _________________________ 的和谐发展。 二、生态工程建设目的： 遵循自然界__________ 的规律，充分发挥_ ____________ ，防止______________ ，达 到________________ 和______________ 的同步发展。 与传统的工程相比，生态工程是一类少 _________________ 、多 _____________ 、 ___________ 的工程体系。 三、生态经济： 石油农业：是指大量使用_______________________ 的农业生产方式。由于需要大量的石油、煤、 天然气等作为_____________________ 而得名。 生态经济：主要是通过实行“ ______________ ”原则，使一个系统产生出的污染物，能够成为 本系统或者另一个系统的____________ ，从而实现废弃物的资源化，而实现循环经济最重要的手段 之一是____________ 。 四、生态工程： 是一门与______________________________________ 等学科交叉而产生的新兴学科。 五、生态工程原理 1、物质循环再生原理：物质能够在各类生态系统中，进行区域________________ 和全球 ___________ _____ ，循环往复，分层分级利用，从而达到取之不尽、用之不竭的效果。 “___________________________ ”是我国古代传统农业的辉煌成就之一，也是生态工程最早 和最生动的一种模式。 2、物种多样性原理：物种繁多而复杂的生态系统具有较高的__________________________________ ，生物多样性程度越高，可以为各类生物的生存提供多种_____________________ 和______________ 。 由珊瑚虫和某些藻类___________ 组成的珊瑚礁区， ______________________ 非常高。 众多的生物通过_______________ 关系相互依存，就可以在 _______________________ 的资源条件下，产生或容纳更多的____________________ ，提高系统__________________________ 。即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快由其他物种占据它原来的________________________________ ，从而避免了__________________________________ 的失衡。
高中生物第五章生态工程第二节生态工程在农业中的应用学案
第五章生态工程第二节生态工程在农业中的应用我国古老而朴素的间种、套种、轮种等技术在农业生产中产生了一定的经济效益，以生态学原理为依据的农业生态工程的兴起，促进了物质循环、能量流动、信息流动的畅通，实现了人与自然和谐相处，经济、生态和社会效益同步发展，是保证农业可持续发展的一种生产方式。 一、庭院生态工程 1．模式：是从微观角度以户为单位经营生态农业的最佳生产型式。 庭院生态工程是在人工干预下建立的小型循环系统。蔬菜除供人食用外，可以饲养家禽家畜，家禽家畜可为人提供优质的肉、蛋、奶等动物食品，蔬菜废弃的根和叶、家禽家畜的粪便、人的粪便等都可以作为沼气发酵的原料，沼气可以作为人类的能源物质，沼水和沼渣又可以作为肥料供给蔬菜利用。 2．理论基础：充分利用植物的光合作用，不断提高太阳能转化为生物能的效率，在转变过程中充分发挥微生物的作用，以加速能流和物流在生态系统中大的循环过程，不断提高系统的生产能力。 3．特点：这种模式结构造价低廉，简便易行，可操作性强，易在农户中推广，具有较大的效益。利用该项成果可向社会提供大量蔬菜、食用菌、水果及猪肉等；同时产出的沼气渣肥可直接施用于大田，沼气节电，使大量废弃的秸秆得到再利用。 (教材P74) 1．李某家庭的庭院生态系统人类活动所需要的能源主要来源是太阳能和沼气。这些能源与燃煤、薪柴相比，最大的优点是可减少燃煤产生的污染，减少对森林的砍伐，从而有利于保护环境。 2．建立蔬菜—鸡—猪—沼气的小循环，从物质利用的角度看促进了物质的多级利用。 3．该庭院生态系统具有一定的经济效益和良好的生态效益。 4．至于李某的庭院生态系统是否适合你们地区的情况，答案因不同地区而异。但是，这种庭院生态的基本原理具有普遍性。学生的答案不仅要有一个明确的想法，还要有合理的证据来证明他们的想法。
山东省文登市教育教学研究培训中心高考生物 专题5 生态工程综合练习 新人教版选修3
专题5 生态工程 一、选择题 1．自然林区内的马尾松一般不容易发生虫害，但在一些人工马尾松林中，却常常会发生严重的松毛虫危害，其主要原因是( ) A．松毛虫繁殖力强 B．马尾松抗虫害能力差 C．人工林营养结构简单 D．当时气候适宜松毛虫生长 2．有的蛇有毒，并且偶尔会伤人，但蛇都是受我国法律保护的野生动物，下列关于这一现象的叙述，不正确的是，保护蛇是为了（） A．保护物种的多样性 B．保护生态系统的多样性 C．保护基因的多样性 D．保护有害动物的多样性 3．我国南方桑基鱼塘是低洼稻田挖深做塘，塘内养鱼，塘基上种桑，用桑养蚕，蚕粪养鱼，鱼粪肥塘，塘泥肥田、肥桑，从而获得稻、鱼、蚕三丰收，大大提高了系统生产力，这种模式，主要应用了生态工程遵循的哪个原理（） A．系统学和工程学原理 B．整体性原理 C．物种多样性原理 D．物质循环再生原理 4．珊瑚虫与藻类共生，提高了珊瑚礁生态系统的生产力，其原理是（） A．系统结构决定功能原理 B．整体性原理 C．系统整体性原理 D．协调与平衡原理 5．造成水体富营养化的污染属于（） A．点源污染 B．非点源污染 C．点源污染和非点源污染 D．二者都不是 6．在生态工程建设中，注重生物多样性原理的主要意义是（） A．提高生态系统的抵抗力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件 B．提高生态系统的恢复力稳定性，为各类生物的生存提供多种机会和条件 C．保持生态系统内各种群的密度固定不变 D．单纯追求农业或林业的最大产量 7．《四千年的农民》一书中记载了中国农民几千年来的耕作方法：积极种植能够固氮的豆科作物，以及收集一切可能的有机物质，包括人畜粪便、枯枝落叶、残羹剩饭、河泥、炕土、
2021学年高中生物专题五生态工程第一节生态工程的基本原理学案人教版选修3.doc
专题五生态工程 〔趣味导学〕 自改革开放以来，我国以占世界约7%的耕地养活着约占世界21%的人口，的确取得了举世瞩目的成就。“十五”期间，中国经济发展更是上了一个新台阶，但我们为此也付出了惨痛的代价。随着近年来中国经济高速发展，资源瓶颈制约作用已逐步显现。 一方面资源紧张，一方面我们的发展又过于粗放，过于大手大脚。更让人揪心的是，对能源及资源的利用效率低下导致近年来中国环境急剧恶化。目前，我国温室气体排放已经居世界第二，单位GDP污染排放量是发达国家平均水平的十几倍，水土流失、土地沙化、草地退化在加剧…… 通过本专题的学习，你就会知道走生态环保和可持续发展之路是唯一的选择。
〔专题概述〕 本专题包括“科技探索之路——生态工程的兴起”“生态工程的基本原理”“生态工程的实例和发展前景”和“实践活动——调查沼气工程的实施情况”。本专题旨在使我们了解生态工程的建设需要系统学和工程学的知识，学会综合分析思考问题的能力。通过对中西方生态工程建设的比较，说明应根据我国国情走自己的生态工程之路，生态工程在我国具有广阔的发展前景。 生态建设中同样存在伦理问题，即生态伦理问题。因此，可以说，本专题与专题4《生物技术的安全性和伦理问题》的内容有相通之处，同样需要我们学会站在不同的角度，全面分析问题。 〔学法指导〕 教材内容选择和呈现方式力求鼓励进行探究性学习，如实践活动、资料分析、讨论、设计和进展追踪等，应积极地进行自主探究、合作式的学习活动。 〔专题重点〕 生态工程原理的内容；生态工程的实例。 〔专题重点〕 分析生态环境问题及解决对策；应用生态工程的原理，设计简单的生态工程。
生态工程课件第五章水体修复-人工湿地
“环境生态工程”课程05030901 第五章 第章 水体修复生态工程 --人工湿地 人湿地 成水平 shpcheng@https://www.360docs.net/doc/452152895.html, 同济大学环境科学与工程学院
第五章水体修复生态工程 一、人工湿地污水处理工程 二、其他水处理生态工程 二其他水处理生态工程 河流治理态程 三、河流治理生态工程 四、湖泊治理生态工程 五、景观水体生态工程 五景观水体生态工程
一、人工湿地污水处理工程 、人工湿地污水处理工程 1、人工湿地概念与类型 2、人工湿地发展概况 2人工湿地发展概况 人湿地的净化效果与机制 3、人工湿地的净化效果与机制 4、人工湿地的设计 5、人工湿地的应用 人工湿地的应用
1、人工湿地概念与类型 人工湿地也叫构筑湿地，构建湿地Constructed Wetland Artificial Wetland Artificial Wetland Manmade Wetland T t t W tl d Treatment Wetland Engineered Wetland 芦苇床系统(Reed Bed System) 根区法(Root Zone Method, RZM) 植被滤床(Vegetated Filter Bed)
一般来说，人工湿地从生态学原理出发，模仿自然生态系统，人为地将土壤、沙、石等材料按一定比例组成基质，并栽种经过选择的耐污植物，培育多种微生物，组成类似于自然湿地的新型污水净化系统。 净 建造人工湿地的目的很多，有的用于生物多样性保护，有 的用于放牧，有的用于养殖，有的用于水资源调配，有的用于的用于放牧有的用于养殖有的用于水资源调配有的用于 休闲娱乐等，但更多的是用于污水处理。 在自然湿地降解污水的基础上发展起来的污水处理生态工 程技术，是一种由人工建造和监督控制的，与沼泽地类似的地 面，利用自然生态系统中的物理、化学和生物的三重协同作用 来实现对污水的净化—-污水生态处理技术。
专题5生态工程综合训练
专题5 生态工程 一、选择题： 1．我国“三北防护林”，虽然取得了巨大的生态和经济效益，但由于没有完全按照自然生态规律办事，也产生了不少问题。例如，辽宁西部的章古台地区，由于单一种植樟子松树，使松毛虫因为没有天敌而肆虐一时，使很多地方几乎成了不毛之地。这个事实说明了（） A．樟子松树的抗虫能力很差 B．松毛虫的危害性很强，并专一性的侵害樟子松树 C．生物多样性对生态系统的重要性 D．由于植物种类达单一，导致松毛虫只能侵害樟子松树 2．人类设计生态工程的根本目标是（） A．促进自然界良性循环的前提下，达到生态效益与经济效益的同步发展 B．促进自然界良性循环的前提下，防止环境污染，提高经济效益 C．防治环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展 D．促进自然界良性循环的前提下，充分发挥资源的生产潜力，防止环境污染，达到生态效益与经济效益的同步发展 3．在“人工湿地”生态系统中，对废水净化起主要作用的是（） A．微生物的分解和转化作用以及相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等 B．微生物的分解和转化作用 C．相关的物理、化学作用，如沉淀、吸附、过滤等 D．微生物的分解和转化作用以及化学作用，如沉淀、吸附、过滤等 4．下列关于生态工程的叙述中，错误的是（） A.生态工程是生态学和工程学的结合 B.生态工程追求经济和生态的双赢 C.应用物种多样性原理和物质循环再生原理 D.生态工程是无消耗、多效益的工程 5．生态工程的调控机制是（） A．人为调控 B．自我调控 C．人为辅助下的自我调节 D．不需要调控 6．下列关于“人工湿地”的说法中，错误的是（） A．浮水植物、挺水植物可为根际提供氧化的微环境，促进好氧细菌对废水有机物的分解B．沉水植物的根际保持厌氧状态，利于厌氧细菌的活动 C.“人工湿地”净化污水的作用是通过不同类型的水生植物和微生物的共同作用实现的 D．水生植物能吸收、转化污水中的氮、磷、铜等物质 7．在植被的恢复初期，不应选择的植物是（） A．引进的新树种 B．固氮树种 C．先锋树种 D．适应性强的树种 8．1998年长江下游发生特大洪灾，其中原因之一是（） A．长江口热带风暴B．长江上游森林植被破坏严重 C．水库泻洪过快 D．北方风沙使河床变浅 9．黄河是我国的母亲河，但如今黄河已经成为世界罕见的“悬河”。治理黄河最根本的措施是（） A．加强黄河两岸堤坝的修筑 B．对黄河河床底部的泥沙清淘 C．大力培育水生生物 D．解决黄土高原的水土流失问题 11．环境污染已成为人类社会面临的重大威胁，下列名词与环境污染有关的是（） ①酸雨②臭氧空洞③“白色污染”④温室效应⑤赤潮⑥光化学污染⑦噪声 A.①③④⑤ B.①②③④⑥⑦ C. ③④⑤⑥⑦ D.①②③④⑤⑥⑦ 12．在我国西部大开发的战略中，“保护天然林”和“退耕还林（草）”是两项重要内容。采取这两项措施的首要目标是（） A．开展生态旅游 B．发展畜牧业 C．增加木材产量D．改善生态环境 13．下列叙述违背生态工程中生态学原理的是（） A. 充分考虑环境因子对生物的影响 B. 尽可能减少种间竞争所产生的耗损 C.以单一种群获得经济效益的最大化 D. 实现生态系统的良性循环 1 4．下列观点不符合生态农业建设思路的是（） A. 调整产业结构，开发多种经营 B. 保持生态系统内的生态平衡 C. 以高能量获得农业的高产量 D.循环利用农业有机废弃物 15．我国的“三北”防护林是一项规模空前的生态建设工程，被誉为“绿色万里长城建设工程”。下列不属于植树造林在保护环境方面要求的是（） A．调节气候 B．防风固沙，防止荒漠化 C．提供木材 D．维持大气的碳—氧平衡 16．生态恢复工程的第一步是（） A．恢复这一地区的生物群落 B．恢复植被 C．形成合理、高效的食物链 D．保持一定的动物数量17．生态问题中最本质、最突出的矛盾是（） A．植被减少 B．地力减退 C．水土流失 D．光、热等资源缺乏 18．结合西部大开发，国家林业局目前计划在西部地区实施三大重点生态工程，以下不属于这三大工程的是（） A．在长江上游、黄河上中游地区实施造林绿化工程 B．在西北、华北北部和东北西部的风沙干旱地区实施防沙治沙工程 C．在东北、内蒙古等重点国有林区实施天然林资源保护工程 D．在沿海实施植树造林工程 19．誉为“世界生态工程之最”的是（） A．退耕还林还草生态工程B．三北防护林生态工程 C．湿地生态净化工程 D．草原植被恢复生态工程20．湿地是地球上独特的生态系统，被誉为（） A．“鸟类天堂” B．地球的“肾脏” C．地球的“心脏” D．“污水净化器” 21．我国湿地面积位居世界（） A．第一位 B．第二位 C．第三位 D．第四位 22．关于生态农业的叙述中，错误的是（） A．生态农业是以环境与经济协调发展为前提的 B．生态农业以保持生态系统内的生态平衡为主导思想 C．以高投人获得农业的高产量 D．生态农业开展多种经营 23．下列不属于我国生态工程建设实例的是（） A. 沼气工程 B．桑基鱼塘 C．防沙治沙工程 D.焚烧城市生活垃圾 24．关于小流域综合治理工程应用原理，不正确的是（） A．整体原理 B．协调与平衡原理 C．工程学原理 D.少消耗高产出原理 25．下列关于湿地生态系统的作用的说法，错误的是（） A．涵养水源、蓄洪防旱 B. 调节区域气候，自然净化污水 C．为迁飞鸟类和多种动植物提供栖息地，保护生物多样性 D．大量种植高产农作物，解决粮食物问题26．下列生态系统中属于人工建造的是（） A．城市生态系统 B．草原生态系统 C．湿地生态系统 D．海洋生态系统 27．随着城市化进程的加快，一方面促进了城市的繁荣，另一方面也带来了严重的环境污染，下列选项中与城市环境污染无关的是（） A．汽车尾气排放造成大气污染 B．过度开发利用土地造成植被减少 C．土木工程建设带来噪音污染 D．产生大量生活垃圾造成环境污染 28．南京古泉生态农场将养猪、养鱼、沼气工程、养鸭、养蚯蚓、养蘑菇和种植果树等生长过程合理地组合在一起，形成一个良好循环系统。下列相关说法错误的是（） A．沼气池中生物的异化作用类型随时间变化的顺序依次是需氧型、兼性厌氧型、厌氧型 B．从生态学角度看，人与畜禽的关系只是捕食关系 C．农场内各种农产品的生产互相协调、互惠互利实现了对能量和物质的多级利用 D．果园内以猪粪、鸡粪为饵料养殖的蚯蚓能改良土壤，在该生态系统中属于分解者 29．全国化肥网点262个实验结果表明，氮、磷、钾肥最佳经济配比为1 :0.28:0.32。目前太湖地区氮、磷、钾肥使用配比为1 : 0.25:0.05，由此造成太湖地区土壤肥力失调，污染物流失严重，对水体污染也较严重。请据此回答下列问题： （1）太湖地区的污染物流失，主要是指（） A. 氮 B. 磷 C．钾 D. ABC都是 （2）太湖地区污染物所造成的水体污染，其现象主要是（） A．赤潮 B．水华 C.生物富集作用 D. 重金属污染 30．“生物圈2号”是模拟地球生态系统、全封闭的人工生态循环系统，其建造目的（） A．验证人类在离开地球的情况下，完全依靠人工生态系统，能否生存。 B．验证人类在离开地球的情况下，利用人工生态系统，仅依靠太阳，能否生存。 C．验证人类在人工生态系统中的存活能力 D．验证密闭立体钢架结构的人工生态系统建筑物是否适合人类居住 31．（多选）生态工程是（）等学科交叉而产生的新兴学科。 A．生态学B．工程学 C．系统学 D．经济学 32、（多选）我们的祖先实施的“无废弃物农业”，使我国的土壤维持了几千年的肥力，其实这种模式就是生态工程最早和最生动的模式，这种模式的诀窍在于( ) A．积极种植能够固氮的豆科植物 B．收集一切可能的有机物 C．采集某种特殊植物，将其根茎叶加水一起捣碎榨汁，作为肥料 D．采用堆肥和沤肥等多种方法，把有机物转变为有机肥料33、（多选）进行生态工程建设时要考虑到以下哪些问题（）
20XX生态工程主要知识点
生态工程原理及应用 主要知识点汇总 （2013 级环境生态工程专业） 一、课程性质与教学目标 课程性质：生态工程原理与设计在简洁了解生态学理论的基础上，注重生态工程基本原理与实际应用的结合的方式，重点介绍生态环境的特点以及当前存在的主要问题，阐述了生态系统服务、人为干扰对生态系统的损伤、生态恢复、生态建设及可持续发展理论等，全面论述生态工程的基本理论、研究方法和重要意义。教学目标： 通过该课程的学习，使学生掌握生态工程的概念，生态工程学的形成过程及发展趋势、研究内容、理论、研究方法及实际应用。了解受损生态系统变化，掌握生态系统的演替规律以及修复对策，掌握生态工程的原理、目标，生态系统的管理和可持续发展理论，逐步形成系统的生态学思想，并具备分析与解决生态问题的基本能力，可提高学生整体综合素质。 二、教学内容 第一章绪论主要内容：第一节生态工程的概念及学科 第二节国内外生态工程特征比较 第三节生态工程研究与实践进展 重点与难点：1 、教学重点生态工程的基本原理 2 、教学难点生态工程的系统学和工程学原理 第二章生态工程原理主要内容：第一节生态工程的生态学原理第二节生态工程的经济学原理第三节生态工程的工程学原理 重点与难点：1 、教学重点生态工程的生态学原理 2 、教学难点生态学原理的介绍及应用 第三章生态工程规划与评价主要内容：第一节生态工程规划概述 第二节生态工程规划原理第三节生态工程的评价 重点与难点：1 、教学重点生态工程规划模式设计及模式的分类 2 、教学难点生态工程的评价评价原则、内容及方法，生态工程的评价效益分析 第四章生态工程设计与监理主要内容：第一节生态工程设计 第二节生态工程的监理第三节典型生态工程设计案例重点与难点： 1 、教学重点生态工程设计、 2 、教学难点典型生态工程设计案例 第五章农业生态工程 专业资料主要内容：第一节农业生态工程概述第二节农业生态工程的类型及模式第三节农业生态工程技术第四节装配农业生态工程 重点与难点：1 、教学重点农业生态工程的应用及发展 2 、教学难点农业生态工程的规划
人教版生物选修三 专题五生态工程测试题(含答案)
人教版生物选修三专题五生态工程测试题 一．选择题（共20小题，每题2分，共40分） 1．下列关于生态工程的叙述中，错误的是（） A．生态工程是生态学与系统工程学的结合 B．生态工程追求经济与生态的双赢 C．生态工程是无消耗、多效益的工程 D．生态工程促进人类社会和自然环境的和谐发展 2．下列关于农业生态工程的叙述，不正确的是（） A．实现了对物质和能量的循环利用 B．建立了“原料﹣产品﹣原料﹣产品”的无废料生产体系 C．使废物资源化，提高了能量的转化效率，减少了环境污染 D．使能量尽可能多地流向对人类有益的部分 3．下列关于生态工程的叙述错误的是（） A．它是无消耗、多效益的工程B．追求经济与生态的双赢 C．实现废物资源化的良性循环D．实现了能量的多级利用 4．下列不属于生态工程的是（） A．三峡工程B．转基因工程 C．南水北调工程D．防治水污染工程 5．下列有关生态工程的描述，错误的是（） A．生态工程是一类少消耗、多效益、可持续的工程体系 B．我国南方地区的“桑基鱼塘”模式只体现了系统整体性的原理 C．在林业工程建设时要考虑整体性原理，防止“前面造林，后面砍林” D．我国农民实施的“无废弃物农业”体现了物质循环再生的原理 6．下列不属于生态工程的是（） A．沼气工程B．桑基鱼塘 C．长江两岸加固河堤D．退耕还林还草 7． 如图所示为对燕麦胚芽鞘进行不同处理的实验，胚芽鞘生长情况相同的一组是（） A．a与b B．c与d C．a与e D．c与e 8．下列有关生态工程的叙述，错误的是（） A．生态工程是生态学与系统工程学的有机结合 B．生态工程追求经济、生态和社会效益的同步发展 C．生态工程的基本特点是无消耗、无污染、高效益 D．生态工程可促进人类社会和自然环境的和谐发展 9．生物圈的稳态是人类社会和经济可持续发展的基础．为了维持生物圈的稳态，下列思路或做法不可取的是（） A．落实科学发展观，大力发展生态农业，建设社会主义新农村
第五章 第10课时
第10课时生态工程的主要类型生态工程 在农业中的应用 1．生态工程的原理：“整体、协调、循环、再生”。 2．生态工程的研究对象：社会—经济—自然复合生态系统。3．生态工程的类型 (1)物质循环利用的生态工程。 (2)节水和废水处理与应用的生态工程。 (3)山区小流域综合治理与开发的生态工程。 (4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。
(5)其他类：生态住宅、生态小区和生态城镇的生态工程；荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地的生态恢复工程；生态旅游和绿色化学工程；生物多样性保护和持续利用工程等。 探究——实例分析 在我国，生态工程的发展特别迅速。阅读教材，分析提供的日常实例，试归纳我国生态工程的主要类型及其有关规律。 实例一城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理；农村发展养殖业。 实例二在干旱半干旱地区，雨水和地表水收集，农业区节水灌溉；造糖厂用废弃的糖蜜制酒精；造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质；屠宰场利用废血提取生产凝血酶、血红蛋白等。 实例三三北、长江中上游防护林生态工程；治坡、治沟、修梯田、发展林业。 实例四利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气；开发太阳能、风能等。 1．实例一为物质循环利用的生态工程。其原理为物质循环利用；其优点为减少污染，废物资源化。 2.实例二为节水和废水处理与应用的生态工程。其原理为以节水为主；对工业废水、生活污水等实施减量、回收、再生、再循环的措施，属于废水处理与利用的生态工程。 3．实例三为山区小流域综合治理与开发的生态工程。其原理为在治理恢复小流域生态环境的基础上，可持续利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。 4．实例四为清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。其原理为开发和利用清洁能源；其优点是为全社会提供能效高、对环境影响小、
人教版高中生物选修三专题5《生态工程》》word专题检测
专题检测 A卷 (时间：45分钟满分：100分) 1 ?被誉为“世界生态工程之最”的是 ( )。 A .退耕还林还草生态工程 B .三北防护林生态工程 C.湿地生态净化工程 D ?草原植被恢复生态工程 解析三北防护林跨越中国13个省、直辖市、自治区，该工程1987年被联合国环境规划署授予“全球500佳”之一，被誉为“世界生态工程之最”。 答案B 2 .生态恢复工程的第- -步是 ( )。 A .恢复这一地区的生物群落 B ?恢复植被 C.形成合理、高效的食物链 D .保持一定的动物数量 解析绿色植物是生态系统最基本的成分，所以要恢复生态环境首先得恢复植被。 答案B 3. (2011开封高二检测)要实现人与自然的和谐发展，下列措施最合理的是 ( )。 A ?通过生物技术手段，转化淀粉生产可再生能源 B ?使用化学农药防治病虫害，保证粮食稳产 C.发展生态农业，实现物质和能量的多级利用 D ?大力开垦湿地，扩大粮食种植面积
解析本题考查的是与生态工程有关的问题。人与自然的和谐发展就是可持续的发 展，即实现物质的循环利用和能量的多级利用，并且人类的发展不应该以破坏生态 环境为代价。转化淀粉生产可再生能源，不是可持续发展，没有实现物质的循环利用。化学农药污染环境。开垦湿地会破坏原有的生态平衡。 答案C 4．生态系统内即使某个物种由于某种原因而死亡，也会很快有其他物种占据它原来的生态位置，从而避免了系统结构或功能的失衡。这体现了生态工程的原理是 ( ) 。 A ?协调与平衡原理 B ?物种多样性原理 C.物质循环再生原理 D ?整体性原理 解析本题考查生态工程的基本原理，生态系统的基本原理很多，题干材料反映的 是生物多样性程度高，可以为各类生物的生存提供多种机会和条件，因此应体现生态工程的物种多样性原理。 答案B 5?下列关于生态工程的理解错误的是 ( ) 。 A ?生态工程依据的是生态学、经济学和工程学的原理 B .研究对象为自然的生态系统 C.总体目标是可持续发展 D ?以整体观为指导，在系统水平上进行研究，以整体调控为处理手段 解析生态工程的研究对象为“自然—社会—经济复合生态系统”。 答案B 6.在松毛虫肆虐的时候，辽宁西部章古台地区的几十亿株杨树毁于一旦，这是由于违 背了 ( ) 。 A ?物种多样性原理 B ?协调与平衡原理 C.整体性原理 D ?物质循环再生原理 解析这是该地区的杨树林的物种太单一，生态系统的自我调节能力太差造成的，这违背了物种多样性原理。 答案A 7.有位农民在自家庭院里搞了一个小型生态农业，使0.25亩的庭院创收达几万元。其 物质和能量流动如下图所示，下列对该系统的叙述中不正确的是
2020最新高中生物 第五章 生态工程 第10课时 生态工程的主要类型 生态工程在农业中的应用学案
第10课时生态工程的主要类型生态工程在农业中的应用 知识内容要求考情解读 生态工程的主 要类型 a 1.说出生态工程产生的背景。 2.说出生态工程在我国的主要应用领域。 3.关注农业生态工程的建设，认同农业生态工程是实现农业可持续发展的必然措施的观点。 4.“活动：庭院生态系统的经济效益分析”，尝试分析庭院生态系统的经济效益。 5.“活动：农业生态系统中种植业和畜牧业的优化组合的资料研究”，认同只有种植业和养殖业协调发展，才能促进农村经济的发展和生态的稳定。 6.说出我国农业生态工程的主要技术。 生态工程在农 业中的应用 活动：庭院生态 系统的经济效 益分析 一、生态工程的主要类型 1．生态工程的原理：“整体、协调、循环、再生”。 2．生态工程的研究对象：社会—经济—自然复合生态系统。 3．生态工程的类型 (1)物质循环利用的生态工程。 (2)节水和废水处理与应用的生态工程。 (3)山区小流域综合治理与开发的生态工程。 (4)清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。 (5)其他类：生态住宅、生态小区和生态城镇的生态工程；荒山、荒坡、滩涂、湿地以及矿山废弃地的生态恢复工程；生态旅游和绿色化学工程；生物多样性保护和持续利用工程等。 探究——实例分析 在我国，生态工程的发展特别迅速。阅读教材，分析提供的日常实例，试归纳我国生态工程的主要类型及其有关规律。 实例一城市生活垃圾减量化、无害化、资源化处理；农村发展养殖业。
实例二在干旱半干旱地区，雨水和地表水收集，农业区节水灌溉；造糖厂用废弃的糖蜜制酒精；造纸厂利用废液回收钙粉、木质素等物质；屠宰场利用废血提取生产凝血酶、血红蛋白等。 实例三三北、长江中上游防护林生态工程；治坡、治沟、修梯田、发展林业。 实例四利用农作物秸秆、生活垃圾发酵生产沼气；开发太阳能、风能等。 1．实例一为物质循环利用的生态工程。其原理为物质循环利用；其优点为减少污染，废物资源化。 2.实例二为节水和废水处理与应用的生态工程。其原理为以节水为主；对工业废水、生活污水等实施减量、回收、再生、再循环的措施，属于废水处理与利用的生态工程。 3．实例三为山区小流域综合治理与开发的生态工程。其原理为在治理恢复小流域生态环境的基础上，可持续利用小流域自然资源，将治坡、治沟、修梯田与发展草业、牧业、林业结合起来。 4．实例四为清洁及可再生能源系统组合利用的生态工程。其原理为开发和利用清洁能源；其优点是为全社会提供能效高、对环境影响小、可持续的能源服务。 例1(2017·宁波市效实中学期中)下列措施不属于物质循环利用的生态工程类型是( ) A．农作物秸秆的“过腹还田” B．在干旱地区开展雨水和地表水的收集 C．把人畜粪便转化为复合肥 D．利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料 答案 B 解析农作物秸秆的“过腹还田”利用了物质循环再生原理；在干旱地区开展雨水和地表水的收集不属于物质循环再生，属于节水和废水处理与应用的生态工程；把人畜粪便转化为复合肥是利用了物质循环再生原理；利用蚯蚓等处理城市生活垃圾，蚓粪残渣作肥料利用了物质循环再生原理。 例2(2017·舟山中学期中)塔式蚯蚓污水处理系统(如图所示)采用人造湿地原理，利用植物根系和蚯蚓等处理，通过泥、沙、小石、大石四层过滤，这样重复几次后可实现农村生活污水的达标排放。下列有关分析正确的是( ) A．该生态系统的群落由植物和蚯蚓构成 B．该生态系统选用蚯蚓等生物，体现了协调与平衡原理