Ecosistema naturale e agroecosistema: componenti, obiettivi degli agroecosistemi, prodotti, servizi ecosistemici, componente sociale degli agroecosistemi, approcci e strumenti di analisi.
Componenti biofisiche e funzionali degli agroecosistemi: fattori biotici e abiotici, processi e flussi di materia ed energia, livelli trofici catene alimentari, energia e produttività, input agronomici e impatto ambientale, cicli degli elementi (C, N e P).
Principali sistemi colturali nel mondo e implicazioni sulla sicurezza alimentare e ambientale. Concetto di sovranità alimentare. Obiettivi di sviluppo sostenibile. Convenzioni ONU sullo sviluppo sostenibile. Cause, mitigazione e adattamento al cambiamento climatico; degrado del suolo e lotta alla desertificazione.