El establecimiento de la línea roja de protección ecológica (EPR) en China juega un papel crucial en la salvaguarda de áreas funcionales ecológicas clave y en el mantenimiento de la biodiversidad. A pesar de su importancia, el impacto de estas líneas rojas en la captura de carbono regional sigue siendo incierto debido a las inconsistencias actuales en su implementación y ajuste. Este documento realiza un análisis exhaustivo de la evolución de dos versiones de la EPR en la isla de Hainan y emplea el modelo InVEST para evaluar los efectos de dos áreas de EPR en el almacenamiento de carbono regional entre 2000 y 2020. Además, se integra un modelo autorregresivo espacial para explorar los mecanismos socioeconómicos y ambientales que impulsan los cambios en el almacenamiento de carbono regional, revelando así interacciones complejas entre los ajustes de políticas de protección ecológica y los servicios ecosistémicos de almacenamiento de carbono. Los hallazgos clave incluyen: (1) El área de EPR 2022 ha mejorado la gestión de los límites de protección ecológica, la tierra cultivada permanente y los límites de desarrollo urbano, superando la versión de 2016, particularmente en el control de la tierra de construcción y la gestión de recursos hídricos. (2) La EPR 2022 exhibe un mayor almacenamiento de carbono por área, lo que indica un sistema de zonificación más efectivo. El aumento en el almacenamiento de carbono se observa principalmente en transiciones de tierra cultivada a bosque, de pastizales a bosque y de cuerpos de agua a pastizales. (3) La elevación muestra una correlación positiva relativamente fuerte con el almacenamiento de carbono dentro de las EPR, con áreas de alta altitud que típicamente abarcan las zonas centrales de parques nacionales de selva tropical que poseen una vegetación diversa y ecosistemas estables, propicios para mantener o aumentar el almacenamiento de carbono. Evaluar la eficacia de la EPR en la mejora del almacenamiento de carbono regional es fundamental para refinar las estrategias de gestión y alcanzar los objetivos de neutralidad de carbono. Las estrategias futuras deben incorporar un análisis integral de los servicios ecosistémicos de almacenamiento de carbono en el marco de la EPR para mejorar múltiples funciones ecosistémicas, estableciendo así un paisaje ecológico resiliente y funcionalmente estable. Esta investigación introduce un método de estimación perspicaz crucial para desarrollar políticas de protección ecológica más efectivas y proporciona valiosas ideas para la gestión de áreas de protección ecológica a nivel mundial.