碳氮循环对农业生产、生态环境保护和全球气候稳定性而言，具有极其重要的意义。本书论述了农田土壤碳氮周转过程、土壤水氮运移及作物生长动态建模与应用。主要内容包括：土壤碳固持模型构建与修正，土壤呼吸动态模拟及集约种植条件下农田土壤有机质培肥目标的确立与实现；基于水热过程的土壤有机碳动态建模及土壤水氮碳联合过程综合模型验证与初步应用；基于ArcGIS内置VBA编辑器，将作物生长发育和土壤水、热、碳、氮联合模型嵌入到ArcGIS中，并建立与之配套的共享数据库，实现了联合模型与GIS结合；运用基于GIS的联合模型对华北平原水氮行为进行模拟，并对夏玉米—冬小麦轮作制度下土壤水氮利用效率和氮素损失量的区域分布规律进行评价，应用模拟结果对农田水、氮管理措施进行优化。本书以试验与机理模型相结合，理论联系实际，由点及面，内容翔实，层次分明，具有较强的理论性和实践性。可供土壤、水土保持、资源环境、生态、农业、环境科学、全球变化、水利、水文气象等学科与专业的研究人员和高等院校师生参考。