La productividad primaria bruta (PPB) de la vegetación almacena dióxido de carbono atmosférico como compuestos orgánicos a través de la fotosíntesis. Su heterogeneidad espacial está influenciada principalmente por el período de absorción de carbono (PAC) y la productividad fotosintética máxima (PPBmax). Los pastizales, tierras de cultivo y bosques son componentes cruciales de los ecosistemas terrestres de China y están fuertemente influenciados por el clima estacional. Sin embargo, sigue sin estar claro si las características evolutivas de la PPB son atribuibles a la fisiología o a la fenología. En este estudio, se utilizaron modelos de ecosistemas terrestres y observaciones de teledetección de datos de PPB de múltiples fuentes para analizar cuantitativamente las dinámicas espacio-temporales desde 1982 hasta 2018. Encontramos que la PPB mostró una tendencia ascendente significativa en la mayoría de las áreas de los ecosistemas terrestres de China durante las últimas cuatro décadas. Más del 60% de los pastizales chinos y más del 50% de sus tierras de cultivo y bosques mostraron una tendencia de crecimiento positiva. Las tasas de crecimiento promedio anual de la PPB fueron de 0.23 a 3.16 g C m-2 año-1 para pastizales, de 0.40 a 7.32 g C m-2 año-1 para tierras de cultivo y de 0.67 a 7.81 g C m-2 año-1 para bosques. La PPBmax también indicó que la tasa de crecimiento general estaba por encima de 1 g C m-2 año-1 en la mayoría de las regiones de China. El patrón de tendencia espacial de la PPBmax reflejó de cerca el de la PPB, aunque las dinámicas de la vegetación local siguen siendo inciertas. Los resultados del análisis de correlación parcial indicaron que la PPBmax controló los cambios interanuales de la PPB en la mayoría de los ecosistemas terrestres de China. Esto es particularmente evidente en los pastizales, donde más del 99% de la variación interanual en la PPB está controlada por la PPBmax. En el contexto del rápido cambio global, nuestro estudio proporciona una evaluación precisa de las dinámicas a largo plazo de la PPB y los factores que regulan la variabilidad interanual en los ecosistemas terrestres de China. Esto es útil para estimar y predecir el presupuesto de carbono de los ecosistemas terrestres de China.