"Struktura i funkcjonowanie układów przyrodniczych; jednostki przyrodnicze; procesy powodujące wymianę i transformację materii, energii i informacji: dostawa i przekształcanie energii słonecznej, transformacja energii związanej z siłą ciążenia, obieg wody, obieg składników mineralnych, przemieszczanie się organizmów żywych
Metody rekonstrukcji elementów środowiska przyrodniczego; metody geologiczne, geomorfologiczne, paleopedologiczne, paleobotaniczne, paleozoologiczne; metody oznaczania wieku bezwzględnego
Cykle klimatyczne; klimat i epoki lodowe; przyczyny zmian klimatu; Efekt cieplarniany, przewidywane skutki globalnego ocieplenia; globalne modele cyrkulacji; kontrowersje związane z wpływem człowieka na globalne zmiany klimatyczne.
Ewolucja środowiska w holocenie; działalność człowieka jako czynnik zmian środowiska
Produkcja pierwotna biosfery; czynniki wpływające na tempo produkcji biomasy; produkcja w ekosystemach lądowych i wodnych; metody badań produkcji biomasy; Dekompozycja substancji organicznej; metody pomiarów dekompozycji; czynniki biotyczne i abiotyczne wpływające na tempo dekompozycji; dekompozycja w ekosystemach lądowych i wodnych; destruenci, dekompozycja przy udziale roślin i konsumentów
Struktura i funkcjonowanie wybranych ekosystemów: jezior, lasów, mokradeł.
Renaturyzacja zaburzonych systemów przyrodniczych; cele, metody, możliwości oceny sukcesu renaturyzacji,
Renaturyzacja mokradeł i ekosystemów wodnych; wpływ prac renaturyzacyjnych na stosunki wodne mokradeł i troficzne ekosystemów; błędy popełniane przy renaturyzacji mokradeł, wtórna eutrofizacja.
Zasady inżynierii ekologicznej; tworzenie ekosystemów służących potrzebom gospodarczym i przyrodniczym.