Un des défis majeurs de l'écologie du 21e siècle est de comprendre et d'intégrer dans les modèles la complexité qui caractérise les systèmes biologiques que sont les écosystèmes. Cette UE d'écologie théorique a pour objectif d'apporter les éléments conceptuels (théories et concepts écologiques) et appliqués (e.g. mesure de l’hétérogénéité qui est une des propriétés des systèmes complexes) permettant de comprendre le fonctionnement et la dynamique des écosystèmes. Une première partie est consacrée aux principaux concepts en écologie et à leur évolution (e.g. concept d'écosystème, complexité - hétérogénéité, dynamique) et à aux apports de la thermodynamique dans l'analyse de l’évolution des écosystèmes. La deuxième partie aborde plus spécifiquement la manière d'intégrer d'un point de vue mathématique la complexité (hétérogénéité) dans les études écologiques.