本书综合论述了生态学和生态系统生态学的概念及其科学研究领域，生态系统碳-氮-水耦合循环的科学问题及耦合过程的物理、化学和生物学基础，构筑了陆地生态系统碳-氮-水耦合循环及环境影响科学研究的理论体系。重点讨论了以植被-大气、土壤-大气和根系-土壤三个界面为核心的土壤-植物-大气系统碳-氮-水交换的生物物理过程、典型生态系统碳-氮-水耦合循环的生物化学过程、制约生态系统碳、氮、水循环耦合关系的生态系统生态学机制、制约流域尺度生态系统碳、氮、水循环的水文生态学机制、以及制约碳、氮、水循环耦联关系空间变异的生物地理生态学机制。在此基础上，还介绍了生源要素的生态化学计量学理论、生态学代谢理论、生态系统结构与功能平衡理论及其应用。进而概述了全球变化及其对陆地生态系统碳-氮-水耦合循环的影响和生态系统适应机制，深入讨论了气候变暖、降水格局变化、二氧化碳浓度升高、大气氮沉降等全球变化因素对生态系统碳-氮-水耦合循环的影响及其适应的生态学基础。 本书可供生态、农林、资源环境、地学及全球变化研究等领域的科研人员阅读。