La transformación de tierras agrícolas afecta significativamente los servicios ecosistémicos (SE), sin embargo, sus impactos a lo largo de diferentes gradientes topográficos siguen siendo poco claros, lo que dificulta la gestión integrada de la tierra en áreas montañosas kársticas. Utilizando el condado de Puding, en la provincia de Guizhou, como estudio de caso, esta investigación empleó la matriz de transferencia de uso de la tierra, el modelo InVEST y el análisis de correlación de Spearman para examinar los patrones y relaciones espaciotemporales entre la transformación de tierras agrícolas y los SE desde 2004 hasta 2024. Los hallazgos indican: (1) La transformación de tierras agrícolas muestra una diferenciación topográfica distinta: la conversión no agrícola y la intensificación agrícola dominan en posiciones topográficas bajas; la conversión de uso de la tierra ecológica y la intensificación agrícola coexisten en posiciones topográficas medias; y la conversión de uso de la tierra ecológica prevalece en posiciones topográficas altas. (2) Los SE varían consistentemente a lo largo de los gradientes topográficos: la retención de suelo y el almacenamiento de carbono aumentan con la elevación, el suministro de alimentos se concentra en posiciones topográficas bajas, y los cambios en el rendimiento del agua son más pronunciados en posiciones topográficas bajas. (3) La topografía regula los efectos ecológicos de las vías de transformación: la conversión de uso de la tierra ecológica mejora los servicios de regulación en posiciones topográficas altas, mientras que el abandono de tierras agrícolas aumenta el riesgo de erosión; la transformación compuesta promueve un equilibrio dinámico entre los servicios en posiciones topográficas medias; y la intensificación agrícola mejora el suministro de alimentos pero intensifica la competencia por el agua en posiciones topográficas bajas, mientras que la conversión no agrícola degrada múltiples servicios ecosistémicos. Este estudio proporciona una base científica para la gestión zonificada de la tierra y el desarrollo sostenible en áreas montañosas kársticas.