【摘要】[目的]探索北京市农业区生态系统服务的主要影响因素，并提出空间优化策略，促进农业区生态系统可持续性。[方法]利用InVEST、ROS等模型定量评估北京市多种生态系统服务，在此基础上采用K-means聚类方法识别生态系统服务簇，从而划分出北京市农业功能区。采用地理探测器分析其生态系统服务主要影响因素，并基于影响因素进行多情景优化，提出改善农业区生态系统服务的土地利用组成比例和空间配置方案。[结果]（1）北京市农业区主要分布在东部、南部地区，占全市面积的26%；（2）农业区的气候调节服务主要受坡度影响，生境质量服务主要受植被指数影响，粮食生产服务受景观多样性、地区生产总值、农用化肥施用量等因素的综合影响；（3）耕地保护情景下的粮食生产服务提升更为显著；综合优化情景下的生境质量、休闲娱乐以及综合生态系统服务提升更为显著。[结论]探讨了北京市农业区生态系统服务时空演变、驱动机制及多种空间优化方案，为北京市及其他特大型城市的生态系统服务提升与农业区景观可持续规划提供参考依据。