A.- a) A._ travaillait en qualité de soudeur et chauffeur au service de l'entreprise X._ SA. A ce titre, il était assuré contre le risque d'accident auprès de la Caisse Nationale suisse en cas d'accidents (CNA).
Le 14 février 1995, alors qu'il se trouvait sur le pont d'un camion pour le décharger, il a perdu l'équilibre et est tombé en arrière, se blessant à la hanche et au coude droits ainsi qu'au poignet gauche. Il fut opéré le même jour à l'Hôpital Y._ pour une fracture comminutive du radius distal gauche que les médecins ont traitée par embrochage. Bien que la fracture se soit consolidée normalement, un Sudeck s'est développé.
A._ a repris son travail au mois d'août 1995, d'abord à 50 %, puis, sur recommandation du docteur B._, médecin d'arrondissement de la CNA, à 75 % dès le 26 octobre 1995, mais très vite il s'est plaint de ne pas pouvoir travailler dans la mesure prescrite en raison de douleurs résiduelles importantes au poignet gauche. Devant la persistance de ses douleurs, l'assuré a consulté le professeur C._ de l'Hôpital Z._ qui a constaté un début d'arthrose radio-cubitale ainsi qu'une longueur excessive du cubitus et pratiqué, le 13 février 1996, une arthrodèse selon la méthode Sauvé-Kapandji. L'ablation du matériel d'ostéosynthèse a eu lieu à la fin septembre. Depuis lors, toutes les tentatives de reprise de travail se sont soldées par un échec et A._ a été licencié par son employeur pour le 30 juin 1997. Dans son rapport d'examen final, le docteur D._, également médecin d'arrondissement de la CNA, a noté qu'il subsistait une limitation fonctionnelle du poignet et de l'avant-bras gauche; selon lui, le cas était stabilisé sans qu'un nouveau traitement pût améliorer la situation. Il a conclu qu'une activité adaptée légère ne requérant qu'une utilisation secondaire de la main (gauche) non dominante et n'exigeant pas de dextérité particulière était à la portée de l'assuré à plein rendement; l'atteinte à l'intégrité a été évaluée à 7,5 % (rapport du 4 juillet 1997).
b) Ayant entre-temps déposé une demande de prestations de l'assurance-invalidité, A._ a suivi du 14 avril au 2 mai 1997 un stage d'observation au Centre d'intégration professionnelle de l'AI (COPAI) à l'issue duquel les maîtres du centre ont estimé qu'il pouvait être réadapté moyennant une période d'entraînement au travail. Le stage en entreprise organisé à cette fin n'a toutefois pas eu le succès escompté, l'assuré se plaignant de douleurs continuelles au poignet gauche. Un état anxio-dépressif a été mis en évidence par le docteur E._, psychiatre (rapport du 21 février 1998). Après de vaines investigations médicales complémentaires effectuées pour le compte de l'AI et de la CNA, A._ a été victime d'un infarctus du myocarde postérieur le 3 septembre 1998.
Pour faire le point sur son état de santé, l'AI l'a invité à se soumettre à une expertise au Centre d'observation médicale de l'assurance-invalidité (COMAI) à Lausanne. Dans leur rapport du 28 octobre 1999, les experts ont posé le diagnostic de troubles somatoformes douloureux, d'épisode dépressif moyen, d'arthrose radio-carpienne et cubitocarpienne gauche modérée, de status après infarctus, de cervicarthrose, de trouble dégénératif du rachis lombaire et d'un syndrome rotulien du genou droit. Bien que sur le plan strictement orthopédique, l'aptitude de l'assuré à exercer une activité adaptée ait été jugée totale (consilium du docteur F._), lesdits experts ont considéré que sa capacité de travail était réduite de 50 % dès le 7 août 1995 ou à tout le moins dès le 4 novembre 1996 pour des motifs essentiellement d'ordre psychique; en tout état de cause, seule une activité légère en position alternée et sans port de charges lourdes était exigible.
c) Par décision du 22 décembre 1999, la CNA a alloué à A._ une rente d'invalidité fondée sur une incapacité de gain de 33,33 % dès le 1er février 1999 ainsi qu'une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux de 7,5 %. Saisie d'une opposition de l'assuré, la CNA l'a écartée par décision du 16 mars 2000.
B.- Par jugement du 20 décembre 2000, la Chambre des assurances du Tribunal cantonal de la République et canton du Jura a rejeté le recours formé par l'assuré contre la décision sur opposition de la CNA.
C.- A._ interjette recours de droit administratif contre ce jugement, dont il requiert l'annulation. Il conclut, sous suite de frais et dépens, principalement, au versement par la CNA d'une rente d'invalidité fondée sur un taux d'incapacité de travail de 50 %, ainsi que d'une indemnité pour atteinte à l'intégrité supérieure à 15 %, et, subsidiairement, au renvoi de la cause à la juridiction cantonale pour instruction complémentaire sous la forme d'une expertise médicale.
La CNA et l'Office fédéral des assurances sociales ne se sont pas déterminés.

Considérant en droit :
1.- Le litige porte aussi bien sur le taux de la rente d'invalidité que sur celui de l'indemnité pour atteinte à l'intégrité.
Sur ces deux points, le jugement entrepris expose correctement les dispositions légales et les principes jurisprudentiels applicables, de sorte qu'on peut y renvoyer.
2.- Selon l'intimée et les premiers juges, des divers troubles mis en évidence par les médecins du COMAI, seuls ceux affectant le poignet gauche du recourant sont imputables à l'accident du 14 février 1995 et engagent la responsabilité de la CNA. A leurs yeux en effet, les cervicalgies, les gonalgies ainsi que les séquelles liées à l'infarctus relèvent manifestement d'un état maladif, tandis que les troubles psychiques (troubles somatoformes douloureux et état dépressif) ne s'inscrivent pas dans un rapport de causalité adéquate avec l'événement accidentel. Abstraction faite de ces troubles, ils considèrent ainsi que l'assuré est apte à exercer, nonobstant ses limitations fonctionnelles, une activité adaptée à plein temps dans laquelle il pourrait réaliser un revenu de 3100 fr. par mois.
Le recourant leur reproche, pour sa part, d'avoir minimisé les difficultés qu'il a rencontrées à la suite de sa chute, en particulier les complications chirurgicales qui s'en sont suivies et qui ont prolongé d'autant la durée de son traitement médical ainsi que celle de son incapacité de travail. Il estime que ces circonstances justifient qu'on qualifie d'adéquate la causalité entre ses troubles psychiques et l'accident du 14 février 1995 et qu'on lui reconnaisse en conséquence une incapacité de travail de 50 %.
3.- C'est à raison que le recourant ne critique plus l'évaluation de sa capacité de travail en relation avec les séquelles somatiques de son accident. A cet égard, les conclusions auxquelles sont parvenus les différents médecins d'arrondissement de la CNA - qui rejoignent celles émises par le docteur F._, orthopédiste au COMAI - sont convaincantes et la Cour de céans n'a pas de raison de s'en écarter.
Cela étant, il est indéniable qu'à côté des limitations fonctionnelles qu'il présente à son poignet gauche, l'assuré souffre également de troubles psychiques qui ont une incidence importante sur son aptitude au travail (de l'ordre de 50 % d'après les experts du COMAI). Dans la mesure où tant ces experts que les médecins traitants de l'assuré (cf. notamment le rapport du docteur E._ du 21 février 1998) rattachent, au moins pour une part, ces troubles à la lésion qu'il a subie au poignet gauche, le lien de causalité naturelle entre ceux-ci et l'accident du 14 février 1995 peut être tenu pour établi. Reste à examiner si, selon le cours ordinaire des chose et l'expérience de la vie, cet accident était propre à provoquer de tels troubles psychiques (causalité adéquate).
4.- a) Selon la jurisprudence, l'existence d'un lien de causalité adéquate entre un accident insignifiant ou de peu de gravité et des troubles psychiques peut, en règle générale, être d'emblée niée, tandis qu'en principe, elle doit être admise en cas d'accident grave; pour admettre le caractère adéquat du lien de causalité entre un accident de gravité moyenne et des troubles psychiques, il faut que soient réunis certains critères particuliers et objectifs (<ref-ruling> sv. consid. 6, 408 consid. 5). Dans cette dernière éventualité, le juge des assurances ne peut admettre la causalité adéquate que si l'un des critères retenus s'est manifesté de manière particulièrement marquante pour l'accident, ou si ces critères déterminants se trouvent soit cumulés, soit réunis d'une façon frappante.
En outre, il convient, aux fins de procéder à une classification des accidents de nature à entraîner des troubles psychiques, non pas de s'attacher à la manière dont l'assuré a ressenti et assumé le choc traumatique, mais bien plutôt de se fonder, d'un point de vue objectif, sur l'événement accidentel lui-même (<ref-ruling> consid. 6, 407 s. consid 5).
b) Au moment où, déséquilibré, le recourant est tombé, il se trouvait debout sur le pont d'un camion; la hauteur de laquelle il a chuté peut donc être estimée à 2 mètres. Contrairement à l'avis soutenu par l'intimée devant la juridiction cantonale, on ne saurait tenir cet événement pour un accident banal ou de peu de gravité. Au regard de son déroulement et de ses conséquences, celui-ci se situe bien plutôt dans la catégorie des accidents de gravité moyenne, mais à la limite inférieure. Pour juger du caractère adéquat du lien de causalité dans le cas d'espèce, il importe dès lors que plusieurs des critères consacrés par la jurisprudence se trouvent réunis ou revêtent une intensité particulière.
En l'occurrence, on ne voit pas d'éléments de nature à faire apparaître la chute en question comme particulièrement impressionnante ou dramatique. Les lésions qu'elle a entraînées (fracture du radius distal gauche, contusions) ne sauraient être qualifiées de graves et propres, selon l'expérience, à entraîner des troubles psychiques. Le processus de guérison du poignet lésé a certes été retardé par l'apparition d'une arthrose post-traumatique rendant nécessaire, une année après la survenance de l'accident, une seconde intervention chirurgicale; la durée du traitement médical ainsi que celle de l'incapacité de travail s'en sont de ce fait également trouvé prolongées. Ces circonstances n'ont toutefois pas revêtu, en l'espèce, une intensité particulière. Ainsi, le traitement lié à cette seconde opération s'est achevé sept mois plus tard et dès le mois de novembre 1996, il n'y avait déjà plus de contreindication médicale à ce que le recourant reprenne une activité adaptée à son état de santé (cf. les avis des docteurs C._ et G._). Si son incapacité de travail a finalement perduré, c'est avant tout - comme l'ont jugé les experts du COMAI - en raison d'un trouble somatoforme douloureux associé à un état psychique défavorable. En définitive, on peut constater que les difficultés que le recourant a rencontrées à la suite de sa fracture au poignet ont augmenté la durée des soins médicaux de 5 mois à une année et celle de l'inaptitude au travail de 5 à 19 mois (étant précisé que dans ce laps de temps le recourant a pu travailler à 50 % durant 6 mois), ce qui est long mais reste en deçà de l'inhabituel. Par ailleurs, on ne relève pas d'erreur dans le traitement médical (cf. les déclarations du docteur H._).
On ne saurait dès lors faire grief aux premiers juges d'avoir nié l'existence d'un lien de causalité adéquate entre l'accident assuré et les troubles psychiques du recourant. Pour le surplus, le calcul de la perte de gain auquel la CNA a procédé n'apparaît pas critiquable.
5.- Quant à la conclusion du recourant tendant à l'octroi d'une indemnité pour atteinte à l'intégrité d'un taux supérieur à 15 %, elle s'avère également infondée.
Le docteur D._, médecin d'arrondissement de l'intimée, a retenu comme séquelle de l'accident une arthrose du poignet d'intensité moyenne avec une limitation fonctionnelle modérée. Le recourant n'apporte à cet égard aucun élément susceptible de remettre en cause cette appréciation d'ailleurs conforme aux constatations effectuées par les experts du COMAI sur le plan orthopédique. Or, au regard de la table 5.2. relative aux atteintes à l'intégrité résultant d'arthroses et du genre d'affection dont il est atteint, le recourant ne peut prétendre une indemnité d'un taux sensiblement plus élevé à celle qui lui a été accordée. C'est enfin à bon droit que lors de la fixation de cette indemnité, il n'a pas été tenu compte de ses troubles psychiques dès lors que ceux-ci, comme on l'a vu, ne se trouvent pas en relation de causalité adéquate avec l'accident assuré.

Par ces motifs, le Tribunal fédéral des assurances
prononce :
I. Le recours est rejeté.
II. Il n'est pas perçu de frais de justice.
III. Le présent arrêt sera communiqué aux parties, à la
Chambre des assurances du Tribunal cantonal de la
République et canton du Jura, ainsi qu'à l'Office
fédéral des assurances sociales.
Lucerne, le 16 octobre 2001
Au nom du
Tribunal fédéral des assurances
Le Président de la IIIe Chambre :
La Greffière :