水是支撑地球生命生态系统和社会经济发展不可替代的资源。为了研究水文现象的变化和陆地水文循环的规律，水文系统方法论得到了发展。本书是关于水文非线性系统理论与方法的一本著作。它既有作者对过去水文系统非线性系统识别理论研究的成果总结，也有作者最近几年开展的环境这化下流域水文循环复杂性探索以及分布式流域水循环模似与应用的成果。全书分为七章，分别从水文循环及水文系统的基本概念、水文非线性系统识别原理、水文非线性系统描述的泛函模型方法、集总式的水文非线性概念性模型途径，以及流域分布式水循环系统多个层面，阐述水文非线性系统模拟、水文预报、水量转化分析、水资源评价和水文-生态系统的特征及应用实例。本书可供地球科学、水利工程、农学、环境类的水文水资源及其相关专业研究者、教师、研究生和大学高年级学生阅读和参考。