La identificación de áreas de oferta y demanda de servicios ecosistémicos (SE) y la simulación de flujos de SE son esenciales para optimizar los SE y lograr un desarrollo socioeconómico sostenible. Sin embargo, la selección de métodos de investigación y modelos de simulación sigue siendo un desafío persistente. Este estudio seleccionó la Zona Eco-Económica de Alta Eficiencia del Delta del Río Amarillo en China como área de estudio de caso y evaluó la calidad del hábitat y los servicios de secuestro de carbono para los años 2000, 2010 y 2020. Se empleó el método de regresión cuantílica para cuantificar los impactos de la estructura de uso del suelo en el equilibrio entre la oferta y la demanda de SE. Se utilizaron el modelo de resistencia acumulativa mínima, el modelo de corredor de circuito y el modelo de dirección del viento para analizar los cambios en el flujo y la dirección de la oferta y la demanda de SE. Los resultados demostraron lo siguiente: (1) la oferta de SE generalmente aumentó, con un aumento significativo en la demanda de servicios de secuestro de carbono y una tendencia a la baja en la demanda de servicios de calidad del hábitat. (2) Existía un claro desajuste espacial entre la oferta y la demanda de SE. (3) El impacto de la estructura de uso del suelo en el equilibrio de la oferta y la demanda de SE es complejo. (4) Los servicios de calidad del hábitat y secuestro de carbono exhibieron patrones de agrupamiento espacial distintos. (5) Los patrones de flujo de los servicios de calidad del hábitat se caracterizaron por áreas específicas de oferta y demanda, con corredores y puntos críticos que indican las rutas de flujo y posibles barreras; no todas las áreas de demanda de servicios de secuestro de carbono pueden ser satisfechas debido a variaciones en los niveles de servicio y la distancia geográfica. La innovación de este estudio radica en los siguientes aspectos: (1) reconoce la singularidad de los servicios ecosistémicos, con un enfoque en la evaluación de la calidad del hábitat y los servicios de secuestro de carbono; (2) cuantifica con precisión el flujo de servicios ecosistémicos, analiza la dinámica espacial de los flujos de servicio e investiga el impacto de los cambios en la estructura de uso del suelo en estos flujos; (3) refuerza la correlación entre la oferta y la demanda de servicios ecosistémicos y las actividades socioeconómicas, descubre las contradicciones entre la oferta y la demanda junto con sus causas subyacentes, y propone estrategias efectivas para su resolución. Los hallazgos pueden proporcionar referencias teóricas y metodológicas para la optimización de los SE.