本书是作者近年来（2007～2015）以三北防护林工程为对象、以遥感监测与地面观测相结合为手段、以评估三北防护林生态环境效应为核心开展的相关研究工作的系统总结，涵盖了中国科学院知识创新工程（KZCX1-YW- 08-02，2007～2011）、国家自然科学基金（31025007，2011～2014）和中国科学院战略性先导科技专项（XDA05060400，2011～2015）等项目资助下所完成的重要研究内容。全书共9章，首先，对防护林工程生态效应监测与评估研究概况进行了综述（第1章）；其次，介绍了三北防护林工程环境要素（温度、降水、蒸散、干燥度、地下水等）（第2章）、防护林数量与质量（第3章）的监测结果；再次，评估了农田防护林的粮食增产效应（第4章）、水土保持林的控制水土流失效应（第5章）、防风固沙林的沙漠化防治效应（第6章）和三北防护林工程的固碳效应（第7章）；最后，分析了三北防护林工程建设的成效、存在问题与原因（第8章），并提出三北防护林工程未来发展的方向与对策（第9章）；另含附录5篇。书后附有彩图和主要参考文献。