周国逸教授长期从事生态系统生态学与水文气象学研究，以第一或通讯作者在Science、Nature communications、National Science Review、PNAS、Global Change Biology、Water Resource Research等顶级期刊发表论文SCI 论文150 多篇、国内核心期刊论文200多篇，论文总他引18000多次，被SCI引用超过5000次。主要创新性学术成果如下：

（1）研发土壤碳计量新方法, 发现成熟森林土壤固碳及机理——颠覆经典理论, 开启全球碳汇估算新思路；提供中国陆地生态系统固碳现状及潜力基线值，为国家碳排放自主贡献提供支持。成果被Science、Nature高度评价：推动建立生态系统非平衡理论并开启全球碳汇估算新思路，引领成熟林碳汇研究，有利于天然林保护，是IPCC最需参考的文章之一。被美国林务局作为立项依据参与讨论，受邀在国际碳循环大会上作主旨报告。其方法被欧盟作为土壤碳计量标准方法。他和同事在巴黎气候会议上的发言被哥斯达黎加前总统指出为中国自主贡献提供支持。

（2）发现气候与地表覆盖对产水量影响模式，推动生态水文学发展；为制订兼顾水资源的植被恢复方案提供依据。植被与径流关系长期争论,由此引起植被恢复对水资源消耗的担心。他证明植被增加对径流有“减少、不影响和增加”三种影响方式，并精确给出发生这三种方式的气候与地表覆盖参数值。代表论文在国际林联大会上以主旨报告宣读，被选为2015年中国代表性成果。主要论文均入选相应期刊的高被引文章。

（3）基于10多个长期实验、38个永久样地30多年监测和4000个样地资料，发现常绿阔叶林正向灌丛化方向演替并阐明其受环境影响机理，为生态公益林建设指明方向。论文被 IPCC领衔科学家Betts和美国国家杰出成就奖获得者Allen教授分别在IPCC报告和美国生态学百年纪念论文中引用，被著名刊物评述和多名国内外院士引证，为生态公益林建设谏言献策。

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