Entender los efectos de la modificación humana en los servicios ecosistémicos es fundamental para gestionar eficazmente múltiples servicios y lograr una sostenibilidad a largo plazo. Las dinámicas históricas de los servicios ecosistémicos son importantes para detectar los impactos antes y después de la modificación intensiva y merecen un estudio más profundo. Con este fin, cuantificamos las dinámicas espaciotemporales de 11 servicios ecosistémicos en la cuenca agrícola de Sihu en 1954, 1983, 2001 y 2018. Utilizamos el coeficiente de Spearman, la agrupación de mapas autoorganizados y el análisis de redundancia para explorar los patrones espaciales y los posibles impulsores de modificación de las variaciones temporales en la provisión de servicios ecosistémicos. Los resultados revelaron lo siguiente: (1) Las correlaciones espaciales entre los servicios ecosistémicos en un solo año no eran consistentes con las asociaciones de cambio de servicios ecosistémicos durante dos períodos de tiempo. Las correlaciones instantáneas en un momento llevaron a malentendidos (como el rendimiento del agua y el control de escorrentía o la captura de carbono del suelo, y la calidad del hábitat cambió de sinergia a compensación) y se perdieron sinergias (como la purificación del agua y el potencial recreativo); (2) La mayoría de los servicios ecosistémicos podrían ser sinérgicos en un solo paquete con multifuncionalidad antes de la modificación intensiva, pero luego se transformaron en paquetes dominados por servicios únicos o limitados, especialmente en áreas de lagos y diques; (3) La recuperación de lagos y la infraestructura hidráulica fueron los indicadores de modificación más significativos que explicaron la variación de los servicios ecosistémicos (30.9% de la varianza explicada por la recuperación de lagos en 1954, 38.2% de la varianza explicada por la infraestructura hidráulica en 2018). Mientras tanto, los cambios en los impulsores dominantes también indicaron la transición de la provisión de servicios ecosistémicos basados en lagos a servicios ingenierizados. Una mejor comprensión del patrón espaciotemporal de los servicios ecosistémicos y la influencia subyacente de la modificación humana es vital para lograr la sostenibilidad y multifuncionalidad de la cuenca agrícola.