1978年09月 - 1982年07月，在安徽农学院（现安徽农业大学）林学专业学习，并获得学士学位。
1983年10月 - 1986年03月，在日本信州大学农学部森林生态学专业学习，并获得硕士学位。
1986年04月 - 1989年03月，在日本大阪市立大学理学部生物学专业学习，并获得博士学位。
1982年09月 - 1983年09月，在北京林学院国家教育部出国代培研究生。
1989年06月 - 1994年10月，担任中国科学院生态环境研究中心助理研究员、副研究员。
1992年09月 - 1993年03月，在日本千叶大学理学部生物学专业从事博士后研究工作。
1994年11月 - 1997年05月，担任中国科学院生态环境中心研究员、系统生态开放实验室副主任。
1996年02月 - 1996年12月，在加拿大麦吉尔大学（McGill University）生物系担任访问学者。
1997年06月 - 2002年10月，担任北京大学城市与环境学系教授、博士生导师、地表过程分析与模拟教育部重点实验室副主任。
2002年 - 2017年，担任北京大学特聘教授，生态学系主任、地表过程分析与模拟教育部重点实验室主任.
2006年 - 2012年，任中国科学院生命科学与医学学部常委。
2007年10月 - 2008年02月，在德国柏林自由大学（Freie Universität Berlin）做访问学者。
2008年，任中国科学院生命科学与医学学部常务委员、中国科学院学部咨询委员会委员、中国科学院学部咨询评议工作委员会成员。
2010年08月 - 2016年07月，担任中国科学院植物研究所所长。
2016年 - 2019年08月01日，担任中国科学院植物研究所学术所长。
2016年，担任中国科学院植物研究所学术委员会主任。
2017年，担任北京大学城市与环境学院教授、中国科学院植物所学术所长。
2018年，任北京大学学术委员会副主任。
2019年04月23日，被聘任云南大学校长。
2005年11月，当选为中国科学院院士（生命科学与医学学部）。
2008年，当选为发展中国家科学院院士。
2009年，荣获科技部“野外先进科技工作者”称号。
2010年，荣获“北京市先进工作者”称号。
2022年08月，当选欧洲科学院外籍院士。
2003年，研究项目《中国陆地生态系统碳循环与植被生产力的研究》荣获“教育部自然科学一等奖”。
2004年，研究项目《中国陆地生态系统碳循环研究》荣获“国家自然科学奖二等奖”。
2014年，研究项目《中国木本植物多样性的分布格局及其影响因素的研究》荣获“教育部自然科学一等奖”。
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