Identificar las relaciones entre múltiples servicios ecosistémicos (SEs) a diferentes escalas y los factores que afectan tales relaciones es la base para una gestión sostenible de los ecosistemas. Se realizó un estudio de caso en la Cuenca del Lago Sihu, una cuenca agrícola en el centro de China, para examinar las interacciones entre los SEs a través de diferentes escalas y las respuestas a los cambios en el patrón del paisaje (2000-2020). Los resultados indican que (1) las tierras agrícolas y los humedales se convirtieron en tierras de construcción y disminuyeron gradualmente en tamaño; las tierras forestales y los canales artificiales aumentaron gradualmente en tamaño. (2) Los SEs presentaron heterogeneidad espacial en su fuerza a las escalas de cuadrícula y condado. (3) La mayoría de las relaciones entre los SEs fueron sinérgicas a las escalas de cuadrícula y condado, y la mayoría de las correlaciones aumentaron a medida que la escala aumentó debido a la consistencia del paisaje. (4) Las métricas del paisaje explicaron aproximadamente el 45.56-61.06% de las variaciones en los SEs, y el principal factor influyente fue la tierra agrícola. Nuestros resultados demostraron que la construcción de ríos y canales, la tierra agrícola densa y ampliamente distribuida y la tierra de construcción estaban más correlacionadas positivamente con el aumento de la producción de cultivos y la exportación de nitrógeno, mientras que la tierra forestal mostró una mayor contribución al aumento del almacenamiento de carbono y la producción de agua. Estos hallazgos exploran métodos de gestión apropiados para el desarrollo agrícola y la conservación ecológica en cuencas agrícolas.