Este estudio investiga la correlación espacial y el flujo de servicios de suministro y demanda para los servicios ecosistémicos de purificación de agua a múltiples escalas (es decir, la cuenca del lago Taihu, subcuenca y condado) mediante la evaluación cuantitativa de la relación entre el suministro y la demanda de nitrógeno y fósforo e introduciendo el algoritmo SPANS para caracterizar las rutas de flujo de servicios. A través del análisis cuantitativo, se evaluó la relación entre el suministro y la demanda de nitrógeno y fósforo, y se introdujo el algoritmo SPANS para caracterizar las rutas de flujo de servicios. Los resultados muestran que los servicios ecosistémicos de purificación de agua en la región suroeste y alrededor del lago Taihu exhiben un buen equilibrio entre la oferta y la demanda, mientras que se observa un déficit significativo de suministro y demanda en las regiones norte y sureste. El análisis del flujo de servicios indica que las áreas excedentarias se concentran principalmente en regiones centrales montañosas y urbanizadas, mientras que las áreas deficitarias se encuentran principalmente en centros no urbanos. Con base en estos hallazgos, se proponen sugerencias de compensación ecológica, incluyendo ajuste dinámico, compensación diferenciada, colaboración entre ciudades y orientación de la participación del capital social, para promover la mejora continua de la calidad del agua y el desarrollo sostenible dentro de la cuenca.