La mayoría de los estudios sobre el valor de los servicios ecosistémicos (VSE) solo se centran en la heterogeneidad espacial/temporal o en efectos impulsadores individuales, pero se conoce poco sobre los efectos combinados de la naturaleza, la actividad humana y la política en el VSE en las frágiles áreas kársticas. Este estudio tuvo como objetivo investigar la heterogeneidad espacio-temporal del VSE entre 1990 y 2020 en un valle de trinchera kárstica representativo en el suroeste de China. Se utilizaron el grado dinámico de uso del suelo, la matriz de transferencia de uso del suelo, análisis sensibles, Geo-Detector y análisis de puntos calientes y fríos para determinar las interacciones entre el VSE y los factores naturales, la actividad humana y los factores impulsadores de políticas. Los resultados mostraron que entre 1990 y 2020, las tierras forestales representaron más del 62.32% del área total, y las tierras de construcción aumentaron continuamente como resultado de la urbanización. La conversión de tierras forestales a tierras de cultivo dominó la transferencia de uso del suelo. El VSE disminuyó drásticamente entre 1990 y 2000 y aumentó lentamente de 2000 a 2020, causando una reducción total de 562.91 millones de yuanes en el VSE, debido en gran parte a la ocupación de tierras forestales y pastizales por tierras de cultivo. El tipo de suelo (8.00%) tuvo la mayor tasa de explicación para la heterogeneidad espacio-temporal del VSE, seguido por la densidad de población (7.71%) y la altitud (6.34%). Los factores políticos no solo influyeron notablemente en la estructura y función del ecosistema y en los compromisos y sinergias, sino que también regularon sus interacciones con otros factores impulsadores. Nuestros resultados tienen una gran importancia para comprender el efecto de interacción de las fuentes naturales y las actividades humanas en los cambios en el VSE en áreas kársticas.