El programa de Pagos por Servicios Ecosistémicos (PES) es un enfoque innovador que proporciona incentivos económicos directamente a los explotadores de recursos naturales para moldear su comportamiento. Aunque la implementación de los programas PES y el contexto en el que se implementan suelen ser diferentes en distintos lugares, las heterogeneidades espaciales en los impactos de los programas PES a menudo se pasan por alto en los estudios. En este estudio, demostramos las dinámicas espaciales y temporales del Índice de Vegetación Diferencial Normalizado (NDVI) en la pradera donde se ha implementado el Programa de Compensación Ecológica de Praderas de China (GECP), y evaluamos los impactos del GECP en el NDVI. Encontramos que la mayor parte de la pradera en el área del GECP mostró pequeños cambios en el NDVI entre 2000 y 2010. En promedio, el GECP solo tuvo un efecto positivo marginal en el NDVI de la pradera. Aunque la magnitud de los impactos del GECP fue relativamente pequeña en la mayoría de los lugares donde se implementa el programa, detectamos heterogeneidades sustanciales en los impactos del GECP sobre el NDVI. El impacto del GECP en el NDVI difería sustancialmente, particularmente entre Mongolia Interior, Sichuan y otras provincias. Nuestros hallazgos sugieren que puede haber heterogeneidades sustanciales en los impactos de los programas PES en diferentes lugares, que pueden aprovecharse para promover la eficacia del GECP y muchos otros programas PES en todo el mundo.