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森林生态系统在全球碳循环中发挥着不可替代的作用。森林净初级生产力（NPP）是评估森林生态系统物质和能量循环的重要参数,而且影响森林的碳汇能力。局域尺度森林生态系统NPP在年代尺度上的变化及其不确定性很少被报道,这限制了我们对局域尺度天然次生林NPP及其年际波动的调控机制的理解,而且增大了区域乃至全球尺度森林NPP的估算不确定性的评估困难。本研究以东北地区的帽儿山天然次生林为研究对象,2008—2019年连续监测森林生态系统叶和木质组织,多年监测草本及细根NPP的年际变化,并根据误差传递估算了 NPP的绝对和相对不确定性。主要结果如下:（1）12年间,帽儿山天然次生林年平均总凋落物产量为4.93±0.36 t hm-2 yr-1（平均值±标准差）,总凋落物产量（1.42%yr-1）和叶凋落物产量（1.17%yr-1）均呈显著上升趋势。总凋落物产量（7.3%）、叶凋落物产量（5.6%）的年际变异明显小于林分胸高断面积（BA）增量的年际变异（21.0%）和GPP的年际变异（10.2%）,表明叶生产力的时间稳定性明显高于木质组织生产力。冠层凋落物产量的年际变异受气象因子（温度、热时、降水量、辐射）和生物因子（BA、物种丰富度）的共同影响。叶凋落物产量对气候响应的样地和树种之间差异部分抵消,从而大大削弱了整个冠层总凋落物产量和叶凋落物产量的年际波动。尽管如此,所有凋落物组分均检测到明显的气候遗产效应,其中枝对气候遗产效应的响应最为强烈。基于方差分解的多元回归表明,总凋落物产量及非叶组分凋落物产量主要受气候遗产效应（67.2%～86.6%）影响,而叶凋落物产量主要受BA（40.4%）和物种丰富度（38..3%）的影响。（2）12年间,年总木质组织（枝、干和地下）生长量（WI）变化范围为3.18t hm-2 yr-1（2008 年）～6.50 t hm-2 yr-1（2013 年）,无显著增长趋势,平均为 5.10±1.00 t hm-2 yr-1。WI年际变异（19.70%）小于其空间（样地间）变异（29.13%）。气候是影响WI年际变异的重要因素,并且气候遗产效应明显,但并没有检测到当年平均气温与降水量的显著效应,这一结果进一步证明了慢速周转的长寿命组织器官对气候实时响应的缓冲作用。基于方差分解的多元回归表明,总木质组织、树干和树枝WI主要受BA（61.4%～75.0%）的影响,而地下木质组织WI主要受气候遗产效应（50.0%）和物种丰富度（49.4%）的影响。WI与凋落物产量年际同步性较弱,且WI的时间稳定性更低,说明冠层的碳分配优先级更高。各树种WI的年际变异也远高于总WI的年际变异,这与凋落物的研究结果一致,即不同树种对气象因子的响应相互抵消,生物多样性高增强了生态系统NPP的时间稳定性。（3）12年平均冠层和木质组织NPP非常接近,分别为2.34±0.43 t C hm-2 yr-1和2.33±0.48 t C hm-2 yr-1。按 10 年树龄计算的灌木 NPP 为 0.08±0.06 t C hm-2 yr-1;草本层总NPP为0.31±0.09 t C hm-2 yr-1,其中一年和多年生草本NPP为0.22±0.09 t C hm-2 yr-1,而早春植物NPP仅为0.09±0.03 t C hm-2 yr-1。决策矩阵法估算的细根NPP（3.75±1.30 t C hm-2 yr-1）远高于内生长法（1.18±0.41 t C hm-2 yr-1）,二者平均为2.47±0.96 t C hm-2 yr-1。各组分求和得生态系统总NPP为7.53±1.16 t C hm-2 yr-1,其中冠层NPP和木质组织NPP占比分别为31.08%和30.94%;灌木NPP占比最小（1.06%）;草本层NPP占比也仅为4.06%;细根NPP所占比例最大,为32.80%。（4）帽儿山天然次生林NPP绝对不确定性为1.16 t C hm-2 yr-1,各组分NPP绝对不确定性从大到小依次为细根>木质组织>林冠层>草本层>灌木,而相对不确定性为灌木>细根>草本层>林冠层>木质组织。冠层NPP的相对不确定性为18.38%,其中凋落物产量对凋落物NPP不确定性的贡献占绝对优势（92.22%～98.65%）;胸径测量误差导致的木质组织NPP相对不确定性为16.58%,木质组织各组分中,树枝NPP的相对不确定性（35.57%）明显高于树干（23.97%）和地下（24.59%）;灌木NPP相对不确定性高达74.04%;草本层NPP相对不确定性为38.01%;细根NPP的相对不确定性为39.13%。综上得到如下结论:慢速周转的长寿命组织器官对气候年际波动具有缓冲作用,冠层（以叶为主）的碳分配优先级明显高于木质组织,采用树木年轮宽度作为参数可能高估树木或森林对气候变化的敏感性。物种多样性升高会增强生态系统NPP的时间稳定性。帽儿山天然次生林NPP为7.53±1.16 t C hm-2 yr-1,多年重复测量可有效降低NPP的不确定性。本研究有助于加深我们对局域尺度森林NPP年际波动及其不确定性的理解,可为准确评估生态系统碳循环提供数据和方法支撑。