土壤，不仅存在于我们脚下，还会长在我们头顶的上空。生长在树顶上的土壤，叫做树冠土壤（canopy soil）。它们由腐烂的落叶和树枝、空气中的颗粒物和水分等物质组合而成，最常见于热带雨林中凉爽、多雾的地区，那里有高大且古老的树木。树冠土壤是一个空中生态系统。它们是几十年或几个世纪的积累，为真菌、昆虫、鸟类和附生植物等生物提供了家园。
其中，附生植物是在其它植物上面生长的植物，从环境中获取水分和养分，这些生物大部分一辈子都从没接触过地面。过去，科学家们主要关注森林地面，对树冠层的研究很少。今年7月底，第一个研究树冠土壤分布模式的研究发表于《国际土壤学报》（Geoderma），这也是极少数试图探究树冠土壤特性的研究之一。研究发现，在树越大、雾越多的地方，树冠土壤的丰度就越大。
为了研究树冠土壤，研究人员必须长途跋涉深入原始雨林，然后爬上参天大树。研究树冠土壤的生态学家杰西卡·默里（Jessica Murray）是论文作者之一。此次的研究项目位于哥斯达黎加蒙特维多（Monteverde）的云雾森林，研究的大部分数据都收集于那儿的六个原始森林。光是徒步到研究地点就花了8个小时。徒步的过程也不轻松。
研究团队要背着装有90多米绳子的沉重背包，踩着柔软的泥泞地面，被雨伞大小的树叶舔舐着，要爬过倒下的树枝，同时忍受着雨林里温暖潮湿的气候……等到达目的地时，大家都湿透了。杰西卡先用双筒望远镜，从地面评估树冠土壤的丰度。但是，“确实有必要爬到树上，才能准确了解正在发生的事情，”杰西卡说道。接下来就是利用各种装备，爬到树上。
杰西卡打开一个看着像弓箭手长弓的弹弓，瞄准45米高的树枝，用尽全身的力气把弹弓拉紧，然后放手。伴随着一个尖锐的声音，一个小小的负重袋被弹出，飞向高耸的树枝，后面拖着一根细细的黑色绳子，绳子绕过树枝后，研究人员用它来拉动攀爬绳，向上攀爬。确切地说，大家爬的不是树，而是绳子。高海拔的雨林雾气腾腾，向上攀登的感觉仿佛是在潜入海洋。一个随身的防雨袋里，装着杰西卡的实验室。
她带着实验室前往她的办公室——一根距离森林地面近30米、杂草丛生的树枝。为了收集数据，她爬了大约30棵树。在树上，她还看到了吼猴、蜘蛛猴和白面卷尾猴。除了要携带攀岩装备、绳索、安全带和头盔，杰西卡和同伴还准备了8天的食物、睡袋、采样设备等。幸运的是，任务提前完成了。“凭借我们辛苦劳作后的大胃口，我们也差点提前吃完了我们的食物，”杰西卡说道。这里的树冠特别茂密，有厚厚的苔藓、土壤和丰富的附生植物。
“这就像空中的另一个世界，”杰西卡说道。和地上的土壤一样，树冠土壤为生活在森林冠层的生物提供了养分、水和栖息地。构成树冠土壤的腐烂动植物物质，为整个冠层提供了重要的营养物质。由于苔藓可以转化空气中的氮，树冠土壤营养丰富，这意味着生活在那里的附生植物比其他地方的更健康。附生植物的根和芽可以捕获雾水和其他营养物质。它们有助于保持树冠土壤湿润，并将土壤固定在适当的位置。
土壤生态学家科雷纳·马福内（Korena Mafune）发现，浓密的树冠土壤含有的磷和氮比地面土壤多。甚至树冠土壤所在的树木也会利用树冠土壤——在树冠土壤中长出根部，以获取一些养分。除了土壤化学成分，杰西卡还测了土壤的生物多样性。她发现树冠土壤有惊人的多样性，甚至沿着同一根树枝、以及彼此靠近的树木之间，树冠土壤的成分也很多样。这使得每一个树冠土壤团都是一个独特的“小森林”。
这些微型森林都拥有着丰富的动植物生命，是一个被忽视的森林栖息地。还有研究发现，水熊虫也大量生活在树冠土壤中，目前尚不清楚它们为何以及如何这样大量地到达树冠土壤。树冠土壤有丰富的多样性。杰西卡的研究团队发现，在地势较高、凉爽、雾气充足、树木较大、树木较多的地区，树冠土壤最为丰富。这也意味着，当气候和树木大小发生变化时，树冠土壤的有机物成分也会随之改变。土壤储存了巨量的碳。
树冠土壤丰富的栖息地也意味着它们含有大量的碳。和地上的土壤一样，树冠土壤也通过腐烂的动植物物质储存碳。“我认为树冠土壤储存的碳占其所在森林土壤总碳的0.4%至4%，而这并没有被计入生态系统碳预算，”杰西卡说道。这是一种粗略的计算，她希望能够做进一步调查。“研究结果揭示了树冠土壤对气候变化的脆弱性，及其它的减少可能会导致碳储存资源显著减少。
为了确定树冠土壤的碳储存，研究的下一步将是找到一种方法来确定有多少树冠土壤，例如使用遥感技术。虽然还很难确切地知道树冠土壤需要多长时间才能形成，但研究小组估计，一些土壤团可能需要一百多年才能完全成熟。而树冠土壤的重要性，我们直到现在才开始认识到。
杰西卡的博士生导师邦妮·沃林（Bonnie Waring）表示，这样的现实令人很无奈，也让人担心，因为——“我们破坏它们的速度可能比我们研究它们的速度还要快。”