La Línea Roja de Conservación Ecológica (ECR) es una herramienta clave de política espacial en los esfuerzos de China por proteger los Servicios Ecosistémicos (ES) de la Isla de Hainan. Sin embargo, su efectividad para promover la restauración coordinada de los ES de la Isla de Hainan sigue siendo incierta. Este estudio emplea el modelo InVEST para evaluar las dinámicas espaciotemporales del almacenamiento de carbono, la calidad del hábitat, la producción de agua y la retención de suelo dentro de las zonas ECR de la Isla de Hainan desde 1990 hasta 2020. Se construyó un Índice de Paisaje de Servicios Ecosistémicos Múltiples (MESLI), y se aplicó la Regresión Geográficamente Ponderada (GWR) para examinar la influencia de la implementación de la ECR en las sinergias de los ES y los impulsores espaciales subyacentes a estos patrones, con el objetivo de elucidar las complejas interacciones entre la política de conservación y el funcionamiento del ecosistema. Los resultados muestran que (1) la delimitación de la ECR ha facilitado la restauración ecológica en la región. El MESLI disminuyó de manera perjudicial antes de 2010, pero aumentó positivamente en un 12.7% durante 2010-2020, lo que indica una mejora consistente con el período de implementación de la ECR. Además, (2) los ES dentro de la ECR muestran una marcada heterogeneidad espacial. Los resultados de GWR revelan que el MESLI está asociado positivamente con la cobertura vegetal y la pendiente, y negativamente con la densidad de población, con disparidades pronunciadas en las regiones norte y central que requieren estrategias de gobernanza diferenciadas. Finalmente, (3) la construcción de un marco de evaluación compuesto basado en múltiples ES contribuye a optimizar la delimitación y gestión de las ECR, mejorando su apoyo científico para el desarrollo sostenible regional. Este estudio proporciona orientación para la toma de decisiones en la gobernanza zonificada de áreas de conservación en islas tropicales y ofrece perspectivas para la gestión de líneas rojas en otras regiones ecológicamente sensibles.