Abstract Litter decomposition is an important ecosystem process mediated by soil organisms. It has been widely estimated by determining mass loss rates of plant residues applied in litterbags. However, catabolic degradation of litter by soil organisms is overestimated when the transfer of undecomposed or partly decomposed litter outside the litterbags is not considered. To account for these constraints, 13C and 15N recovery rates of 15N labeled maize leaf litter were analyzed in litterbags and in soil below litterbags in topsoils of four arable agroforestry alley cropping systems (ACS) and one grassland ACS in Germany after 28 weeks of incubation. Litterbags with 2 mm mesh size were buried in soils under trees and in intercropped alleyways at various distances from the trees. Recovery rates of litter derived C and N significantly differed between tree rows and alleyways in arable ACS. In the mean of three arable ACS, mass loss rates of litter applied in litterbags, corrected for litter C recovered in soil, was 78 and 67% under trees and arable crops, respectively. In the grassland ACS, litter C and N not recovered in litterbags and soil below the bags was more than 80%, revealing no differences between decomposition rates in tree rows and alleyways. In tree rows, the transfer of litter derived C to soil accounted for 10–15% of C mass loss in litterbags. We suggest that transfer rates of litter derived C to mineral soil have the potential to increase C sequestration.

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使用稳定同位素测定垃圾袋和土壤中凋落物衍生的 C 和 N 可防止高估胡同种植系统中的凋落物分解

摘要 凋落物分解是土壤生物介导的重要生态系统过程。它已通过确定应用于垃圾袋的植物残留物的质量损失率进行了广泛估计。然而，如果不考虑将未分解或部分分解的垃圾转移到垃圾袋外，土壤生物对垃圾的分解代谢就会被高估。为了解决这些限制因素，在孵化 28 周后，在德国的四个可耕地农林混合种植系统 (ACS) 和一个草地 ACS 的表土中，分析了 15N 标记玉米落叶的 13C 和 15N 回收率。将网孔大小为 2 毫米的垃圾袋埋在树下的土壤中以及距树不同距离的间作小巷中。在可耕地 ACS 中，树行和小巷之间凋落物衍生的 C 和 N 的回收率显着不同。在三个可耕地 ACS 的平均值中，垃圾袋中施用的凋落物质量损失率（针对土壤中回收的凋落物 C 进行校正）分别为树木和可耕作物下的 78% 和 67%。在草地ACS中，垃圾袋和袋下土壤中未回收的凋落物C和N超过80%，表明树行和小巷的分解率没有差异。在树行中，凋落物衍生的 C 向土壤的转移占垃圾袋中 C 质量损失的 10-15%。我们建议凋落物衍生的 C 向矿质土壤的转移率有可能增加 C 封存。对土壤中回收的凋落物 C 进行校正后，树木和可耕作作物下的凋落物 C 分别为 78% 和 67%。在草地ACS中，垃圾袋和袋下土壤中未回收的凋落物C和N超过80%，表明树行和小巷的分解率没有差异。在树行中，凋落物衍生的 C 向土壤的转移占垃圾袋中 C 质量损失的 10-15%。我们建议凋落物衍生的 C 向矿质土壤的转移率有可能增加 C 封存。对土壤中回收的凋落物 C 进行校正后，树木和可耕作作物下的凋落物 C 分别为 78% 和 67%。在草地ACS中，垃圾袋和袋下土壤中未回收的凋落物C和N超过80%，表明树行和小巷的分解率没有差异。在树行中，凋落物衍生的 C 向土壤的转移占垃圾袋中 C 质量损失的 10-15%。我们建议凋落物衍生的 C 向矿质土壤的转移率有可能增加 C 封存。凋落物衍生的 C 向土壤的转移占垃圾袋中 C 质量损失的 10-15%。我们建议凋落物衍生的 C 向矿质土壤的转移率有可能增加 C 封存。凋落物衍生的 C 向土壤的转移占垃圾袋中 C 质量损失的 10-15%。我们建议凋落物衍生的 C 向矿质土壤的转移率有可能增加 C 封存。