Одним из фундаментальных свойств всего материального мира, как живого, так и неживого, является цикличность (периодичность) процессов и явлений. Это свойство присутствует на всех уровнях организации живой материи, начиная от клетки и кончая биосферой. Источники учения о биоритмах уходят в глубь веков, однако первые экспериментальные наблюдения по биологическим ритмам появились в 18-19 веках. Основоположником учения о биоритмах считают немецкого учёного Кристофера Гуфелянда. В 1797 году он опубликовал статью о существовании в живых организмах «внутренних часов», ход которых совпадает со временем вращения Земли вокруг своей оси, и рассогласованность таких внутренних ритмов является причиной ряда заболеваний.
На ритмичность биологических процессов позже указывали такие отечественные учёные, как И.И.Сеченов, В.М.Бехтерев и И.И.Павлов. Павлов писал: «В жизни человека нет ничего более властного, чем ритмы».

Окружающая среда и здоровье населения. Экология человека. Социально-экологические аспекты здоровья городских жителей. Городская среда и растения. Экологические болезни.
Экосистемы заповедных и других охраняемых территорий ( заповедники, биосферные заповедники, национальные парки, заказники и др. ). Роль особо охраняемых природных территорий (ООПТ) в деле охраны генофонда живой природы Земли.
Мониторинг окружающей среды. Основные типы мониторинга (экологический, климатический, биологический и др.). Эколого-правовые основы природопользования и охраны окружающей среды.

Антропогенная экология океана. Источники поступления и особенности распределения загрязняющих веществ в Мировом океане. Биологические последствия воздействия токсикантов на морские организмы. Основы природопользования и охраны биологических ресурсов океана. Марикультура. Современные экологические проблемы южных морей России (Азовское, Черное, Каспийское).

Загрязнение континентальных вод. Экологические проблемы пресноводных водоемов (Байкал, Ладожское, Женевское, Балатон). Антропогенное эвтрофирование озер. Водохранилища: экологический аспект. Антрапогенные воздействия на речные экосистемы. Проблема малых рек. Болотные экосистемы.

Антропогенные воздействия на почвенный покров (эрозия, орошение, вторичное засоление и др.) Экологические последствия применения пестицидов и минеральных удобрений. Экологические основы охраны земельных ресурсов (рекультивация земель, водосберегающие технологии ирригации и др.)
Лесной фонд России и лесохозяйственная классификация. Воздействие человека на растительный покров. Лесовосстановление. Охрана редких и исчезающих видов растений. Рационально использование и охрана лесных ресурсов.
Влияние хозяйственной деятельности человека на животных. Обеднение генофонда, вымершие и редкие виды животных. Экологические принципы охраны животных (интродукция, Красные книги, ООПТ).

Источники и характер загрязнения атмосферы (естественные, антропогенные). ПДК загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных пунктов. Антропогенные воздействия на атмосферу и климат (парниковый эффект, кислотные дожди, истощение озонового слоя, фотохимический смог). Биоиндикация загрязнений атмосферы с помощью растений. Основные растения-индикаторы загрязняющих веществ в атмосфере (диоксид углерода, диоксид серы, фтористый водород, озон). Поглотительная способность лесных фитоценозов.

Загрязнение окружающей среды как экологическая проблема. Классификация основных типов загрязнений среды (физическое, химическое, биологическое). Проблема радиоактивного загрязнения биосферы. Отходы, их типы и негативные воздействия на природную среду. Биологическое накопление загрязняющих веществ (пестициды, тяжелые металлы и др.) по пищевым цепям. Антропогенные воздействия на земную поверхность. Экологические последствия влияния горного производства на окружающую среду.

Понятие об экосистемах. Учение В.Н. Сукачева о биогеоценозе. Биологическая продукция (первичная, вторичная) природных экосистем. Пищевые цепи и экологические пирамиды. Динамика экосистем (первичная и вторичная сукцессии). Уровни устойчивости экосистем. Климакс.
Основные типы природных экосистем. Наземные экосистемы (биомы) и их особенности (тундра, тайга, степи, пустыни, саванны, влажнотропические леса и др.). Экология растений и животных высокогорных районов. Морские экосистемы (шельф, открытый океан, глубоководные рифтовые зоны и др.) Пресноводные экосистемы (лотические, лентические, заболоченные угодья).

Общие понятия. Закон минимума Ю. Либиха. Классификация экологических факторов. Абиотические факторы. Климатические факторы (свет, температура, влажность, ветер) и их роль в жизнедеятельности организмов. Экологические группы растений по отношениюк световому режиму (гелиофиты, сциофиты и др. ) и их особенности. Температурные адаптации животных (правила Бергмана, Аллена, мехового покрова). Влажность и адаптация организмов. Экологические группы растений по отношению к водному режиму (гидрофиты, мезофиты, ксерофиты и др.). Эдафическеи (почвенные) факторы. Экологические группы растений по отношению к различным свойствам почв (величина рН, содержание определенных химических элементов). Пожары как экологический фактор.
Абиотические факторы водной среды (плотность, соленость, температура, световой режим, течения). Основные экологические группы морских организмов (планктон, бентос, нектон, нейстон).
Биотические факторы. Внутривидовые (демографические, этологические, групповой эффект, конкуренция) и межвидовые факторы. Взаимоотношения между растениями и животными. Мутуализм, комменсализм, паразитизм, хищничество и др. Отношения хищник – жертва, паразит-хозяин. Понятие об экологической нише.
Антропогенные факторы. Воздействие хозяйственной деятельности человека на отдельные компоненты и в целом на биосферу.

Классификация живых организмов по характеру питания (автотрофы, гетеротрофы, миксотрофы), по способу добывания пищи. Жизненные формы растений (фанерофиты, хамефиты, криптофиты и др). Жизненные формы животных. Классификация организмов по участию в биологическом круговороте (продуценты, консументы, редуценты).
Современные представления о популяциях растений и животных. Классификация и структура популяций. Динамика популяций.

Учение В.И. Вернадского о биосфере. Основные типы веществ, слагающих биосферу. Живое вещество, общие закономерности его распределения на суше и в океане. Биомасса основных растительных формаций материков. Круговорот энергии и вещества в биосфере. Биогеохимические круговороты ( кислорода, углерода, азота, фосфора). Концепция ноосферы.

Анализ метеорологических показателей и их изменений в течение года дают представление о большом разнообразии климатов в пределах Евразии. Евразия лежит во всех климатических поясах Северного полушария, а в пределах каждого пояса сформировались климатические районы:
Арктический пояс. Самые северные острова Евразии, а на востоке и полоса материка, прилегающая к Северному Ледовитому океану, находятся в пределах арктического пояса. В арктическом поясе выделяется морской арктический климат запада европейского сектора Арктики: Шпицберген и мелкие океанические острова в западной части Северного Ледовитого океана. Морской климат этих островов обусловлен влиянием теплого Северо-Атлантического течения и характеризуется относительно высокими зимними температурами (от -160С до –200С) и значительным годовым количеством осадков (300 мм). Остальная территория данного пояса имеет климат континентальный арктический. Здесь господствуют сухие холодные арктические воздушные массы, благодаря чему вся акватория Северного Ледовитого океана, без прибрежных вод, скована плотными мощными льдами на протяжении всего года. Арктический пояс является поставщиком холодных воздушных масс на континент. Во все сезоны года их движение направлено к югу.
Субарктический пояс. Он протянулся узкой полосой вдоль всего континента и включает в себя остров Исландию, часть Скандинавии, находящуюся к северу от полярного круга и, несколько расширяясь на востоке, выходит к Берингову проливу. Субарктический пояс находится между летним и зимним положением арктического фронта и характеризуется влиянием умеренных воздушных масс в летнее время и холодных арктических в зимний период. Здесь также выделяется климат морской и континентальный. К первому относится Исландия и острова, прилегающие к западу Скандинавского полуострова. Для этого типа климата характерны сравнительно мягкая (-50С –100С) зима, прохладное (не более +100С) лето и от 300 до 700 мм осадков, выпадающих во все сезоны в виде дождя и снега.