L'ecosistema: concetto, struttura e studio dell'ecosistema; esempi e classificazione di ecosistemi.
L'energia nei sistemi ecologici: 1'ambiente energetico; produttività; catene alimentari e livelli trofici; piramidi ecologiche.
I cicli biogeochimici: studio quantitativo e modelli dei cicli biogeochimici; ciclo dell'azoto del fosforo dello zolfo del carbonio dell'acqua; il ciclo sedimentario; il ciclo del mercurio.
Fattori limitanti. Concetto di fattore limitante. Ecotipo. Fattori fisici, stress antropogenici come fattori limitanti.
Risorse: aria, acqua, suolo, minerali e rifiuti. Biodiversità: le risorse viventi. Risorse energetiche.
Popolazioni e comunità: proprietà e struttura delle popolazioni. Curve di accrescimento e modelli di distribuzione delle popolazioni. Ripartizione dell’energia, r e k selezione. Interazioni tra due specie. Concetto di habitat. Nicchia ecologica. Diversità. La popolazione umana: crescita, urbanizzazione e regolazione.
Sviluppo ed evoluzione degli ecosistemi. Strategie di sviluppo dell’ecosistema. Concetto di climax. Evoluzione della biosfera.