1978年09月 - 1982年07月，在安徽農學院（現安徽農業大學）林學專業學習，并獲得學士學位。
1983年10月 - 1986年03月，在日本信州大學農學部森林生態學專業學習，并獲得碩士學位。
1986年04月 - 1989年03月，在日本大阪市立大學理學部生物學專業學習，并獲得博士學位。
1982年09月 - 1983年09月，在北京林學院國家教育部出國代培研究生。
1989年06月 - 1994年10月，擔任中國科學院生態環境研究中心助理研究員、副研究員。
1992年09月 - 1993年03月，在日本千葉大學理學部生物學專業從事博士后研究工作。
1994年11月 - 1997年05月，擔任中國科學院生態環境中心研究員、系統生態開放實驗室副主任。
1996年02月 - 1996年12月，在加拿大麥吉爾大學（McGill University）生物系擔任訪問學者。
1997年06月 - 2002年10月，擔任北京大學城市與環境學系教授、博士生導師、地表過程分析與模擬教育部重點實驗室副主任。
2002年 - 2017年，擔任北京大學特聘教授，生態學系主任、地表過程分析與模擬教育部重點實驗室主任.
2006年 - 2012年，任中國科學院生命科學與醫學學部常委。
2007年10月 - 2008年02月，在德國柏林自由大學（Freie Universit?t Berlin）做訪問學者。
2008年，任中國科學院生命科學與醫學學部常務委員、中國科學院學部咨詢委員會委員、中國科學院學部咨詢評議工作委員會成員。
2010年08月 - 2016年07月，擔任中國科學院植物研究所所長。
2016年 - 2019年08月01日，擔任中國科學院植物研究所學術所長。
2016年，擔任中國科學院植物研究所學術委員會主任。
2017年，擔任北京大學城市與環境學院教授、中國科學院植物所學術所長。
2018年，任北京大學學術委員會副主任。
2019年04月23日，被聘任云南大學校長。
2005年11月，當選為中國科學院院士（生命科學與醫學學部）。
2008年，當選為發展中國家科學院院士。
2009年，榮獲科技部“野外先進科技工作者”稱號。
2010年，榮獲“北京市先進工作者”稱號。
2022年08月，當選歐洲科學院外籍院士。
2003年，研究項目《中國陸地生態系統碳循環與植被生產力的研究》榮獲“教育部自然科學一等獎”。
2004年，研究項目《中國陸地生態系統碳循環研究》榮獲“國家自然科學獎二等獎”。
2014年，研究項目《中國木本植物多樣性的分布格局及其影響因素的研究》榮獲“教育部自然科學一等獎”。
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