集约化农田剖面土壤累积的过量的硝态氮（NO3--N）会导致地下水污染及氧化亚氮（N2O）的间接排放。但对剖面土壤NO3-的去除过程--反硝化氮气（N2）损失的定量存在很大的不确定性,以往的研究大多基于无氧条件下的测定,而剖面不同深度土壤氧气（O2）浓度的变化如何影响各层土壤N2的产生仍缺乏科学认知。本研究依托长期集约化管理的夏玉米-冬小麦轮作农田实验平台,基于在玉米生长季田间原位观测的不同深度土壤O2浓度和温度变化,设置不同O2梯度（观测平均值、极小值和无氧）和培养温度（观测平均值）,采用氦环境培养--直接测定N2法对0～2 m剖面不同深度的土壤N2O和N2产生速率进行定量。结果显示:无论是对照处理（CK,土壤本底）还是添加硝态氮(30 mg N kg-1)处理（30N,代表施肥农田的评价状况）,剖面不同深度土壤N2和N2O的产生均表现为表层（0.5 m）高于深层（2 m）;无论土壤深度,气体产生速率均表现为无氧条件下＞有氧条件下。同样地,对照处理氧气浓度为田间原位观测平均值时N2O产生速率＜0.02（0.5 m）和＜0.03（1 m和2 m）μg N h-1 kg-1 ds,显著低于氧气浓度为田间原位观测极小值时的4～34倍;添加30N底物时无氧条件下N2O产生速率显著高于有氧条件下的2.38～78.33倍。因原位观测的土壤O2浓度＞2%（0.5 m和1 m）和＞14%（2 m）,这表明在无氧条件下的观测会高估土壤真实条件下的N2和N2O产生速率。而且,无氧显著增加深层土壤的N2O/（N2O+N2）比值,这可能是由于深层土壤的碳更加缺乏,不利于N2O被进一步还原。本研究进一步基于有氧条件下观测的N2和N2O产生速率,估算了玉米生长季（按120d计算）剖面0～2 m土体的反硝化N2+N2O损失量可达219（CK处理）～2826（30N处理）kg N ha-1 season-1,表明土壤对其剖面累积的硝态氮具有很强的脱氮能力,极大的减少了包气带累积硝态氮进一步向地下水迁移的风险。