生态系统碳氮水交换研究不仅可用于精确测定生态系统的碳氮水收支，而且有助于改善区域和全球的碳循环、氮循环、水平衡模型以及预测生态系统对全球变化的响应和适应，监测碳氮源、汇的变化，为评估生态系统的固碳能力及物质通量变化提供基础数据。

土壤和富营养化的水体是温室气体(CO2、CH4)的重要排放源，对研究全球气候变化、生态系统碳、氮循环、水华等生态环境问题有至关重要作用。野外原位观测CO2、CH4 是研究森林、草原、农田、沼泽、湿地、复合稻田、库区、水域的CO2和CH4排放/吸收、与环境因子变化的关系及其微生物影响机理的重要工具。$n研究表明土壤理化性质如温度、含水量、pH值、土壤质地等因素都可以直接影响土壤微生物量及其生理生化过程