本书以近地边界层大气科学的基本理论为基础，系统地论述了陆地生态系统CO2、H2O、热量和动量通量的观测原理与方法，为从事全球变化、陆地生态系统碳循环和水循环以及地圈-生物圈-大气圈相互作用研究领域的科技人员提供了野外观测、数据质量控制与分析、生态学知识与数学模型的提炼等方面的基础理论和实践技术，可作为相关领域科研工作者的理论学习和实践活动的参考书。

全书共17章，第1~6章系统介绍了全球变化与陆地生态系统碳、氮和水循环，陆地生态系统的能量和物质交换通量，地球大气圈的垂直构造与大气成分，大气圈的辐射传输与地表辐射平衡，近地边界层特征与空气运动基本方程，近地边界层湍流运动特征与扩散通量等有关近地边界层大气科学的基础理论；第7~10章详细讨论了基于空气动力学和热平衡的通量观测、涡度相关技术原理及通量观测、涡度相关观测中的若干理论和技术问题、稳定同位素技术在通量观测中的应用；第11~14章综述了陆地生态系统不同界面的碳氮水交换通量观测方法、陆地生态系统碳循环与碳通量评价模型、陆地生态系统的水循环及水通量的评价模拟、陆地生态系统碳-氮-水耦合循环及模拟模型的研究进展；第15、16章分别介绍和评述了全球陆地生态系统的通量观测及其实例，全球陆地大气边界层观测实验/生态系统通量观测网络与相关研究计划；第17章讨论了中国通量观测研究网络的建设、研究进展及发展方向。