El método de análisis hidroquímico se utilizó para revelar las fuentes y variaciones espaciotemporales de los elementos de carbono y nitrógeno en el embalse de Pingzhai, y se discute el ciclo de acoplamiento C-N y su influencia en el sumidero de carbono kárstico. Los resultados muestran lo siguiente: (1) El tipo hidroquímico del área de estudio es HCO3-Ca. (2) Desde el río hasta el embalse y luego hasta la salida del embalse, los valores de HCO3- y 13CDIC mostraron una tendencia opuesta. Los valores de NO3-, 15N-NO3- y 18O-NO3- fueron diferentes en cada etapa del río. (3) El HCO3- proviene principalmente de la meteorización de rocas carbonatadas y de la descomposición oxidativa de materia orgánica. El nitrato proviene principalmente de fertilizantes químicos, nitrógeno orgánico del suelo, aguas residuales y estiércol de ganado. (4) La proporción promedio de HCO3- producido por la disolución de roca carbonatada por HNO3 es del 8.38%, pero esta parte no constituye un sumidero de carbono. En comparación con los ríos, la proporción de HCO3- y (Ca2+ + Mg2+) producida por la disolución de roca carbonatada por HNO3 en el agua del embalse es relativamente grande. La entrada de nitrato no solo contamina el cuerpo de agua con NO3-, sino que también cambia el patrón de fuente/sumidero de carbono de la interacción agua-roca.