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喀斯特地区独特的二元水文结构和浅薄的土壤层,在降雨期间土壤中养分极易流失,造成水环境污染。已有研究表明喀斯特地区不同的土-岩结构对水土物质运移具有显著影响,但其影响程度及影响机制仍不清楚。基于此,本研究通过土柱实验模拟了喀斯特地区不同的土-岩结构对氮素迁移转化过程影响,其中柱Ⅰ结构（从上至下）为:石灰土层（23 cm）、土-岩混合层、石灰石层、反滤层;柱Ⅱ结构:石灰土层（20 cm）、白云岩层;柱Ⅲ结构:石灰土层（20 cm）、黄壤土层（70 cm）、石灰石层,以探究喀斯特地区不同土-岩结构特征中氮素的转移转化过程和淋溶流失特征。结合模拟实验结果,探究了不同降雨事件期间典型喀斯特河流中氮素的迁移转化过程及来源。研究结果表明:（1）在模拟实验期间,淋溶水样中Ca2+、Mg2+和HCO3-浓度表明柱Ⅰ中受到溶蚀的影响小,而柱Ⅲ中最强烈。各土柱淋溶水样中[Ca2++Mg2+]与[NO3--N]的显著正相关关系（p＜0.0001）表明NO3-的化学溶蚀是造成高浓度Ca2+、Mg2+、HCO3-的重要原因;在各土柱淋溶液中NO3--N浓度上升期间,HCO3-与NO3--N的显著负相关关系（p＜0.0001）说明HCO3-与硝化过程中产生的H+发生化学反应,从而导致HCO3-的量低于理论值,尤其是柱Ⅲ。这说明了不同土-岩结构对外源氮素的响应不同。（2）在模拟实验期间,柱Ⅰ、柱Ⅱ中氮素的转化过程（水解-硝化）迅速,柱Ⅲ迟缓。柱Ⅲ淋溶液中硝酸盐同位素组成显示存在反硝化过程,尤其是第四次降雨事件后。在迁移过程中,柱Ⅰ中土-岩混合层中垂直土-岩界面及石灰石岩层中裂隙通道是大量富含氮素土壤水迁移的主要路径,这是导致其氮素迁移迅速的主要原因。柱Ⅱ中浅薄的土壤层和岩石层的阻挡作用造成了其水同位素蒸发分馏特征明显。柱Ⅲ中深厚的土壤层和低孔隙率的石灰岩层（12.5%）使得氮素的运移迟缓。对降雨事件与氮素淋溶流失量的分析表明降雨事件后6 h内是氮素淋溶流失最严重的时期。这阐释了土-岩结构是影响氮素淋溶流失的重要因素。（3）以南明河流域为例,流域内上游分布农业区,土-岩结构与柱III类似;中游流经城区,结构与柱I类型类似,多喀斯特管道。对水样中各形态无机氮的浓度分析表明NO3--N是河流中可溶性无机氮的主要形式。硝酸盐同位素组成表明南明河中的氮素主要来源生活污水。在不同降雨事件期间水样中NO3--N浓度及硝酸盐同位素组成表明,低强度降雨事件期间挥发作用和反硝化作用是富集重同位素(δ15N-NO3-、δ18O-NO3-)的重要原因;高强度降雨事件期间氮素受生物地球化学过程的影响小。通过分析流域内不同区域的水样结果表明,低强度降雨事件期间农业区滞留土壤中氮素持续贡献,城区贡献相对有限;而在强度降事件期间,城区氮素的输入,增加了南明河中的氮负荷;这也阐释了土-岩结构类型对水文及溶质生物地球化学过程起到重要影响。