La gestión científica de ecosistemas requiere la clarificación de la relación sinérgica y de compensación entre los servicios ecosistémicos, particularmente en la delicada región de la Meseta de Loess. Estudios previos han deducido indirectamente que los proyectos de restauración ecológica afectan los ESR al analizar sus impactos en los servicios ecosistémicos, pero no hay evidencia directa de la investigación existente que muestre si y en qué medida diferentes proyectos de restauración ecológica tienen un impacto en las sinergias de compensación, lo que debilita la fuerza explicativa de los proyectos de restauración ecológica como un factor importante que afecta los ESR. En este estudio, basado en el mapeo espacial de tres pares de relaciones entre tres ES típicos en el condado de Fugu, provincia de Shaanxi, y la contribución relativa de cada proyecto de restauración ecológica, así como los servicios ecosistémicos y la relación entre ellos, se exploraron a través del modelado de árboles de regresión aumentada (BRT). Este estudio demostró que diferentes proyectos de restauración ecológica tienen diferentes impactos en los ESR. Los resultados indicaron que los tres pares de ESR obtenidos entre los tres servicios ecosistémicos en el condado de Fugu podrían categorizarse en dos tipos. La relación entre el almacenamiento de carbono y la conservación del suelo y la relación entre el almacenamiento de carbono y la conservación del agua fueron predominantemente compensaciones en el espacio, y sus distribuciones espaciales eran altamente similares. Varios proyectos de restauración ecológica tienen efectos variados en los ESR. La conexión entre los proyectos de restauración ecológica y los ESR implica una transformación no lineal, y el cambio varía de un proyecto a otro. Con base en los hallazgos anteriores, este estudio explora además el proceso de influencia de varios tipos de proyectos de restauración ecológica sobre los ESR y proporciona apoyo científico para optimizar la gestión de ecosistemas y la gestión integral de la región.