Several leaf litter decay studies have indicated that decomposition occurs more rapidly when litter is placed beneath the plant species from which it had been derived than beneath a different plant species (i.e. home-field advantage, HFA), although support for this notion has not been universal. We provide the first quantification of HFA in relation to leaf litter decomposition using published litter mass loss data from forest ecosystems in North America, South America, and Europe. Our findings indicate that HFA is widespread in forest ecosystems; on average litter mass loss was 8% faster at home than away. We hypothesize that HFA results from specialization of the soil biotic community in decomposing litter derived from the plant above it. Climate and initial litter quality data can be used to explain about 70% of the variability in litter decomposition at a global scale, leaving about 30% unexplained. We suggest that HFA be recognized as a factor that explains some of this remaining variability.

Abstract The relationship between organic matter (OM) lability and temperature sensitivity is disputed, with recent observations suggesting that responses of relatively more resistant OM to increased temperature could be greater than, equivalent to, or less than responses of relatively more labile OM. This lack of clear understanding limits the ability to forecast carbon (C) cycle responses to temperature changes. Here, we derive a novel approach (denoted Q 10− q ) that accounts for changes in OM quality during decomposition and use it to analyze data from three independent sources. Results from new laboratory soil incubations (labile Q 10− q =2.1 ± 0.2; more resistant Q 10− q =3.8 ± 0.3) and reanalysis of data from other soil incubations reported in the literature (labile Q 10− q =2.3; more resistant Q 10− q =3.3) demonstrate that temperature sensitivity of soil OM decomposition increases with decreasing soil OM lability. Analysis of data from a cross‐site, field litter bag decomposition study (labile Q 10− q =3.3 ± 0.2; resistant Q 10− q =4.9 ± 0.2) shows that litter OM follows the same pattern, with greater temperature sensitivity for more resistant litter OM. Furthermore, the initial response of cultivated soils, presumably containing less labile soil OM ( Q 10− q =2.4 ± 0.3) was greater than that for undisturbed grassland soils ( Q 10− q =1.7 ± 0.1). Soil C losses estimated using this approach will differ from previous estimates as a function of the magnitude of the temperature increase and the proportion of whole soil OM comprised of compounds sensitive to temperature over that temperature range. It is likely that increased temperature has already prompted release of significant amounts of C to the atmosphere as CO 2 . Our results indicate that future losses of litter and soil C may be even greater than previously supposed.

The activities of extracellular enzymes, the proximate agents of decomposition in soils, are known to depend strongly on temperature, but less is known about how they respond to changes in precipitation patterns, and the interaction of these two components of climate change. Both enzyme production and turnover can be affected by changes in temperature and soil moisture, thus it is difficult to predict how enzyme pool size may respond to altered climate. Soils from the Boston-Area Climate Experiment, which is located in an old field (on abandoned farmland), were used to examine how climate variables affect enzyme activities and microbial biomass carbon (MBC) in different seasons and in soils exposed to a combination of three levels of precipitation treatments (ambient, 150% of ambient during growing season, and 50% of ambient year-round) and four levels of warming treatments (unwarmed to ~4˚C above ambient) over the course of a year. Warming, precipitation and season had very little effect on potential enzyme activity. Most models assume that enzyme dynamics follow microbial biomass, because enzyme production should be directly controlled by the size and activity of microbial biomass. We observed differences among seasons and treatments in mass-specific potential enzyme activity, suggesting that this assumption is invalid. In June 2009, mass-specific potential enzyme activity, using chloroform fumigation-extraction MBC, increased with temperature, peaking under medium warming and then declining under the highest warming. This finding suggests that either enzyme production increased with temperature or turnover rates decreased. Increased maintenance costs associated with warming may have resulted in increased mass-specific enzyme activities due to increased nutrient demand. Our research suggests that allocation of resources to enzyme production could be affected by climate-induced changes in microbial efficiency and maintenance costs.