何琪瀟
譚少華*
劉詩芳
20世紀末的環境心理學領域,在康普蘭夫婦和烏爾里希提出的注意力恢復理論(ART)及壓力緩解理論(SRT)的推動下,學界開始關注以自然環境為主體的恢復性環境對人群身心健康的積極效益,包括精神疲勞的恢復、緊張壓力的緩解和消極情緒的調節等[1-3]。由此,激發了近30年來國內外公共衛生、預防心理和風景園林等多學科的積極合作與探索,積累了大量基礎實驗結論與成果。
中國的風景園林學科側重于探索如何將恢復性環境對人群身心健康影響的積極效益融入制定城市公共政策、設計城市景觀及優化綠化植被配置方案等環節。金荷仙較早探索了我國梅、桂花文化與花香等對人體健康的影響[4],并提出了將植物應用于康復景觀設計的理論構想[5];李樹華早在21世紀初便論述了我國實施與普及園藝療法的重要性與迫切性,并提出了系統的方式與方法[6],其團隊相繼開展大量調查與研究,探討了園藝操作活動對老年人身心健康的影響[7],以及差異園林景觀對人體心理的影響[8]等。近年來,有學者開始關注如何將恢復性環境的健康效益運用到城市公園綠地,如社區花園[9]、工作環境綠色空間[10]和袖珍公園[11]的建設中。公園綠地具備的社會公共屬性能夠主動干預人群生活方式、營造日常生活環境,最大限度地發揮恢復性環境的健康效益[12]。在當今焦慮、抑郁等精神障礙危及全球人類健康的嚴峻態勢下,通過推進城市公園綠地健康效益的最大化開發,營造健康的生活環境以促進人群身心健康,是未來城市實現高品質生活的重要發展策略。
并非所有自然環境都對人群身心健康具有積極效益。大面積的森林存在諸如猛獸、有毒動物及雷電等突然出現的情況,會使人產生畏懼感[13];茂密的樹林容易讓人缺失方向感,會因想要找尋出路而分散注意力[14];相較于森林邊緣,人身處森林內部的注意力恢復效果有所減弱[15]。城市公園的自然形態差異是否會影響健康恢復的功效?圍繞該假設,不少學者開始聚焦于城市公園內部空間構成對人群身心健康恢復績效的影響研究。
Herzog等證實了精神恢復性功效與游園者對公園環境感知的開放性、視覺可達性和移動便利性等空間特征相關[16];Han發現半開放或全開放的綠地空間比全封閉的形態更具健康恢復效果[17];Van den Berg等測試受試者觀看4種不同環境(街道、公園、密集林地、原始森林)后情緒與注意力的恢復情況,發現其實際恢復程度存在顯著差異[18]。在此基礎上,Grahn等在瑞典9個城市中運用感知恢復量表測量行人對公園不同環境因子的偏好,結果顯示,公園物理環境的庇護性和自然性與壓力緩解的相關程度最高[19];Stigsdotter等在丹麥某森林公園運用同樣的方法進行測量,發現擁有庇護性特征的環境是精神恢復的最佳選擇[20];Nordh等對社區公園內部特征與精神壓力關系的研究,再一次證實了不同公園物理環境的庇護與自然程度對人群精神壓力緩解績效的影響存在差異[21]。國內而言,雖然相關研究起步較晚,但也有學者開始關注公園內部空間特征與人群壓力、注意力和情緒等心理變化及生理反應的相互關系[22-24]。
國內外眾多研究成果均指向空間庇護感是城市公園影響人體身心健康恢復績效的最顯著的空間特征。實際上,早期英國地理學家阿普爾頓(Appleton)已提出了景觀心理學中著名的“瞭望-庇護”(Prospect-refuge)理論,即人們在觀察他人活動和觀看景色的同時,又要保持一定距離置身于安全的庇護所。尋求庇護的本能反映出人們面對復雜事物后內心渴望平復的愿景,并對人們選擇活動地點的偏好產生影響。在現代風景園林規劃設計領域,該理論被廣泛運用于濱水景觀開發、園林景觀設計和公共廣場布局等方面。“瞭望-庇護”理論不僅從理論假設層面佐證了空間庇護感對人體身心健康的突出影響,也為風景園林學提供了通過構造和設計優化城市公園庇護感以提升健康效益的空間路徑。
國外一些學者開展了類似探索,包括戶外和室內庇護空間對注意力恢復、壓力緩解的差異影響[14,25],以及綠化空間庇護程度與安全感的關系[26]。而目前國內較少聚焦相關研究。由于庇護感的空間構成關系相對復雜,在不明晰庇護感與身心健康恢復績效因果關聯的情況下,很難有效指導園林景觀設計實踐。綜上,本文從城市公園景觀組織和功能構成角度,試圖解讀空間庇護感與人群身心健康恢復績效的因果關聯,嘗試將基礎實驗結論進一步轉譯為園林設計語言。
公園空間的庇護感可描述為能夠觀看他人活動、玩耍和體育鍛煉,具有封閉性和安全感的空間特征,且能知曉是否有人靠近或離開[20,27]。庇護感的構成通常與植被密度和種類、建筑物與構筑物類型,以及區位等因素相關[26]。
公園中易形成庇護感的空間類型包括正式休憩空間,如亭、廊、廳、榭、活動展館等建筑類人工設施內部,以棚架、條凳、座椅等供觀賞休憩的非建筑類人工設施①,以及非正式休憩空間,如喬、灌、草等植物群落形成的自然空間。庇護感的強弱與空間的圍合程度有關,圍合程度由實體高度H、圍合實體開口寬度W,以及頂部覆蓋面積S共同決定。H上升至1.2m,部分身體被實體遮掩,此時產生庇護感;H高于人體身高,視線被完全阻斷,此時庇護感強烈。當W/H<1時,空間似狹長過道,庇護感強烈;隨著W/H值的變大,庇護感逐漸減弱;當W/H>1時,視野開闊,庇護感弱。頂部覆蓋面積S一旦大于人的私密活動面積便會產生明顯的庇護感[28]。綜合上述理論描述,可通過空間的頂部覆蓋面、兩側及后側的圍合面,以及前方的遮擋面共同形成的圍合程度確定高、中、低3種庇護感等級②(圖1)。

圖1 庇護感等級劃分示意(H代表圍合實體高度,W代表圍合實體開口寬度,D代表觀測距離)
選取重慶龍頭寺公園作為調查區域的理由是:占地面積800畝(約0.53km2),屬于城市級綜合性公園;服務范圍廣,周邊居民日常使用率高,數據收集便利;公園設施完善,具備豐富的綠化植被和休憩場地,為樣本篩選提供了豐富的素材。初次調研拍攝了100余張關于庇護空間的照片,經團隊討論及參考前期研究成果,確定了由3種類型和3種等級交互構成的9類庇護空間樣本③,其構成描述見表1,現場示意見圖2。

表1 公園9類庇護空間樣本一覽

圖2 9類庇護空間樣本示意
借鑒國內外實驗的經驗,采用經典的心理感受測試和生理信號測量2種方式測度身心健康恢復績效。
1)心理感受測試④。包括注意力和情緒的變化。其中,注意力恢復績效基于內克爾立方體圖形控件(NCPCT)[3];情緒恢復績效基于美國心理學家McNair等編制修訂的簡明心境問卷(Profile of Mood States-Short Form,POMS-SF),其在臨床心理學領域被廣泛用于評估情緒變化,已被證實具有較好的信效度。
2)生理信號測量。應對壓力事件時,個體自主神經系統會誘發心跳加速、呼吸加深、皮膚末梢血管收縮、血壓升高、腎上腺素分泌等生理反應。應激激素和心血管反應等生理信號能夠客觀、實時地反映個體的心理壓力變化[29]。綜合受試者的接受度和室外操作的便捷性,選擇心率與血壓來反映瞬時壓力的變化。當心率快、舒張壓和收縮壓出現高數值,表示受試者正在經歷緊張情緒、承受著壓力,反之亦然。測量工具為歐姆龍U12專業上臂電子血壓計,結合電子血壓計的特征,每次至少測量血壓2次,中間間隔1min,取平均值。
1)測試情景。現場測試作為自然情境下進行的實驗研究,被廣泛運用在環境心理學領域。一方面,能夠避免傳統實驗室人為性干擾和場景還原度低的劣勢,可以較為真實地觀察到受試者行為的自然效果;另一方面,在公共場所選取受試者更加隨機,能夠增加群體多樣性。由于完整模擬公園的庇護空間較為困難,同時考慮到采集更廣泛群體數據是探索性研究的目的之一,因此以現場測試作為主要研究情景。
2)測試對象。在2020年8—11月,選取天氣晴朗的周末對9個空間樣本進行多次測試。受試者的篩選基于以下原則:首先,身體有疾病者、近1個月內有重大精神應激事件或有服用精神類藥物史的人員不允許參加,優先考慮曾經訪問過該公園的參觀者,出于補充或對比的需要,也考慮部分首次訪問的參觀者進行測試;其次,按基本信息對受試者進行分類,以環境熟悉程度為分類標準(如不熟悉和相對熟悉),分別以到訪公園沒進入樣本、曾進入樣本來定義;最后,在各亞群體中進行分層抽樣。最終從每個空間樣本中篩選出8~12名無嚴重慢性疾病、身體狀況良好的受試者,共計83名(年齡45.56±12.39歲,女性46人)。
3)測試步驟。準備階段,邀請在空間樣本附近逗留的游客參與實驗,講解實驗流程并佩戴儀器。測試階段,為建立同等壓力前置條件并增強恢復績效的識別效果,參照過往研究[3]先讓受試者觀看2min恐怖視頻,之后立刻測試心率和注意力并填寫簡明心境問卷,每位受試者以隨機順序完成,防止產生慣性思維;之后原地休息3min,以排除人體機能自我恢復的干擾;隨后進入測試空間,觀察周邊景色3min(SRT表明,3~5min的自然接觸便會出現明顯的生理變化);觀察結束后受試者立即按隨機順序完成心率、注意力測試和簡明心境問卷填寫。
采用IBM SPSS Statistics 20記錄每組實驗前后受試者的生理測試及心理感受得分變化值,作為度量恢復績效的指標。利用多因素方差分析庇護類型、庇護等級,以及庇護類型與庇護等級的交互作用對人群精神恢復的變化值是否存在顯著差異。若主體效應差異顯著(p小于0.05顯著性水平),則使用LSD法作為事后比較分析庇護類型、庇護等級對恢復績效的差異;若交互效應差異顯著,則進行簡單效應檢驗。運用均值差值(M)衡量庇護類型與庇護等級的交互作用對恢復績效的差異,采用t檢驗分析個體性別和環境熟悉度的差異。
統計結果如圖3~7所示。觀測前后,除C5外,其余樣本注意力變化值均呈明顯下降趨勢,其中C1變化量最大。所有樣本均具有情緒改善效果且差異較大,其中C5變化量最大,C3變化量最小。所有樣本的脈搏指數均呈下降趨勢,變化幅度較均勻。血壓變化值方面,所有樣本均對收縮壓變化值產生明顯的降低作用,其中C3變化量最大,C6變化量最小;除C4外,均對舒張壓變化值產生明顯的降低作用,其中C3變化量最大,C6變化量最小。

圖3 實驗前后注意力均值變化量
1)注意力變化。
主效應分析(表2)發現,庇護等級對注意力均值變化有顯著效應(F=24.879,p=.000<.05),庇護類型對注意力均值變化無顯著效應(F=0.726,p=.491>.05)。事后比較發現(表3),高庇護等級對注意力的恢復績效顯著優于中庇護等級(M=1.600 0,p=.000),中庇護等級對注意力的恢復績效顯著優于低庇護等級(M=1.300 0,p=.000)。

表2 庇護空間特征與恢復績效的主體效應檢驗

表3 LSD法的事后比較分析結果
庇護等級與庇護類型的交互作用對注意力均值變化有顯著效應(F=5.255,p=.002<.05),進一步做簡單效應檢驗。低庇護等級情況下,休憩設施對注意力的恢復效果顯著優于植物群落。對比不同庇護等級的景觀建筑庇護空間,高庇護等級顯著優于低庇護等級,中庇護等級顯著優于低庇護等級;對比不同庇護等級的植物群落庇護空間,高庇護等級和中庇護等級均顯著優于低庇護等級。

圖4 實驗前后情緒均值變化量

圖5 實驗前后脈搏均值變化量

圖6 實驗前后收縮壓均值變化量

圖7 實驗前后舒張壓均值變化量
2)情緒變化。
庇護類型(F=4.249,p=.022<.05)與庇護等級(F=5.579,p=.008<.05)均對情緒變化有顯著效應,但二者交互作用下無顯著效應(F=0.892,p=.479>.05)。事后比較發現,休憩場所(M=9.466 7,p=.014)和景觀建筑(M=8.933 3,p=.019)對情緒的恢復績效顯著優于植物群落;中庇護等級顯著優于低庇護等級(M=12.133 3,p=.002)。
1)脈搏變化。
庇護類型(F=1.381,p=.264>.05)與庇護等級(F=1.595,p=.217>.05)均對脈搏變化無顯著效應,表明本次實驗中的庇護空間特征對脈搏變化在統計學上無差異影響。
2)收縮壓(SBP)變化。
庇護類型對收縮壓均值變化有顯著效應(F=18.166,p=.000<.05),庇護等級對收縮壓均值變化無顯著效應。事后比較發現,植物群落對收縮壓的恢復績效顯著優于景觀建筑(M=4.533 3,p=.000)和休憩設施(M=3.333 3,p=.000)。
庇護等級與庇護類型的交互作用對收縮壓變化有顯著效應(F=12.107,p=.000<.05),進一步做簡單效應檢驗。低庇護等級情況下,植物群落對收縮壓的恢復績效顯著優于景觀建筑和休憩設施;高庇護等級情況下,休憩設施的恢復績效顯著優于景觀建筑;中庇護等級情況下,植物群落的恢復績效顯著優于休憩設施。對比不同庇護等級的景觀建筑庇護空間,中庇護等級顯著優于高庇護和低庇護等級;對比不同庇護等級的休憩設施庇護空間,高庇護等級顯著優于低庇護等級;對比不同庇護等級的植物群落庇護空間,低庇護等級顯著優于高庇護和中庇護等級。
3)舒張壓(DBP)變化。
庇護類型(F=35.544,p=.000<.05)和庇護等級(F=10.825,p=.000<.05)均對舒張壓均值變化有顯著效應。事后比較發現,舒張壓恢復績效中,植物群落顯著優于景觀建筑(M=6.266 7,p=.000)和休憩設施(M=5.000 0,p=.000)。低庇護(M=3.133 3,p=.000)和中庇護等級(M=3.200 0,p=.000)對舒張壓的恢復績效顯著優于高庇護等級。
庇護等級與庇護類型的交互作用對舒張壓變化有顯著效應(F=9.854,p=.000<.05),進一步做簡單效應檢驗。低庇護等級情況下,植物群落對舒張壓的恢復績效顯著優于景觀建筑和休憩設施;高庇護等級情況下,休憩設施對舒張壓的恢復績效顯著優于景觀建筑;中庇護等級情況下,植物群落對舒張壓的恢復績效顯著優于休憩設施。對比不同庇護等級的景觀建筑庇護空間,中庇護等級顯著優于高庇護和低庇護等級;對比不同庇護等級的休憩設施庇護,高庇護等級顯著優于低庇護等級;對比不同庇護等級的植物群落庇護空間,低庇護等級顯著優于高庇護和中庇護等級。
比較個體性別和環境熟悉程度在9個樣本中心理感受和生理信號恢復績效的差異性。結果顯示,男女性別對情緒、脈搏和血壓變化等存在顯著差異。C1、C4、C7和C9樣本中男性情緒平均變化值低于女性,C2中女性脈搏平均變化值高于男性,C1、C3、C6和C9中女性血壓平均變化值高于男性。
環境熟悉程度(到訪情況)對心理感受恢復績效存在顯著差異,而對生理信號恢復績效無顯著差異。其中,C2、C4和C9樣本中曾到訪過樣本空間的群體情緒平均變化值高于未到訪過的群體;C1、C2、C5、C7和C9樣本中曾到訪過樣本空間的群體注意力平均變化值高于未到訪過的群體。
空間庇護等級在心理感受恢復績效和生理信號恢復績效兩方面表現出差異性。
對于心理感受的注意力和情緒恢復績效,高庇護和中庇護等級均明顯優于低庇護等級。回溯康普蘭夫婦提出的注意力恢復理論(ART),高庇護等級反映出所處環境具有強烈的逃離特征。隨著庇護等級降低,可視視野變廣,可觀察到的景觀和生物更加復雜多樣,易造成注意力分散[27]。值得注意的是,Gatersleben等對英國某國家森林公園開展了類似的調查,大部分受試者反映低庇護等級比高庇護等級更具有恢復效果,其原因可能是具有高庇護等級的野外環境會驅使人們產生集中注意力尋找出口的本能,以做好危險到來及時逃離的準備[14]。本實驗結果與以上研究結論不一致的原因可能源于調查樣本的差異,人工設計痕跡明顯的城市公園相比國家森林公園,其結構清晰與綠化整齊的空間序列不會讓人產生逃離的欲望。
生理信號的舒張壓方面,低庇護等級要優于高庇護和中庇護等級。顯然,人體的血壓變化受到個體遺傳特征、測量姿勢和氣候環境等多種因素影響,根據以往實驗的經驗來看,其變化程度并不能完全反映壓力緩解的效果[25]。雖然本次實驗結果表明,不同的庇護等級的確會在一定程度上造成短時間內血壓不同程度的驟減,但這種變化是否源于感受到的壓力或是否存在其他生理機制運行等問題,仍需醫學研究證實。
庇護空間類型在心理感受恢復績效和生理信號恢復績效兩方面具有差異性。
心理感受的情緒恢復績效方面,休憩場所和景觀建筑均明顯優于植物群落。在現代景觀空間設計鄰域,植物群落的種類組成、形態構成和色彩搭配一直被作為應對不同群體心理需求的重要元素。國內早期研究曾運用EMG觀測人體腦波變化,以衡量園林綠地內的鋪裝場地、水際和植物群落對人體心理情緒的影響, 結果發現,植物群落的促進作用更加明顯[8]。結論有所差異的原因可能是,本次植物群落樣本選取的喬灌木組合相比早期研究選擇的絳柳與碧桃等樹種,規模、密度、形態等方面都有較大區別。同時,國外研究還發現,高大密集的喬木易引發恐懼感,導致對未知神秘事物產生消極想象[13]。可以推測,情緒的恢復績效受到植被形態和密度的影響,喬灌木的組合可能引發一定程度的恐懼感。相比之下,身處休憩設施和景觀建筑中觀賞植被,則不會產生類似的感受。也有學者發現,城市、公園和森林等不同環境對人體情緒的影響微乎其微[30]。筆者認為,可接觸到的具體物象對情緒波動的影響要強于環境的整體感知,如一棵古樹、一叢鮮花、一陣清脆的鳥叫等空間內部環境細節均會對情緒具有較強的感染力。此外,積極的情緒與舒適的溫度密切相關[31],溫度因素對情緒變化的影響需要通過實驗室測試進一步明晰。
生理信號的情緒恢復績效方面,在舒張壓和收縮壓測試中,植物群落的恢復績效顯著優于休憩設施和景觀建筑。日韓學者證實,長時間沉浸在大自然中的森林療法能明顯降低上班族的收縮壓和舒張壓,且這種效果會持續3~5天[32]。早期經驗表明,人類99.99%的進化史都在自然環境中度過,由于生理功能已經適應自然環境,若所處環境發生變化則會感到緊張和擔憂,如人在快節奏的城市環境中生活會感受到壓力,而當重新親近自然環境時,則會感到輕松和平靜。
空間庇護類型和庇護等級的交互作用會對心理感受的注意力恢復績效產生綜合影響。由低庇護等級的休憩設施、高庇護等級的景觀建筑和高庇護等級的植物群落組成的庇護空間,會對注意力產生較明顯的恢復效果。雖然單獨分析庇護等級對注意力恢復績效的結果是高庇護和中庇護等級明顯優于低庇護等級,但從交互作用分析,低庇護等級的休憩設施在特定組合中也能發揮較高的注意力恢復績效。這可能與庇護類型有關,就休憩設施類型而言,所選的空間樣本是視野開闊的休憩廣場和濱水露臺,周邊的優美景色利于人們集中注意力。
二者的交互作用也會對生理信號的舒張壓和收縮壓恢復績效產生綜合影響。由低庇護等級的植物群落、高庇護等級的休憩設施和中庇護等級的景觀建筑組成的庇護空間,對舒張壓和收縮壓產生較明顯的恢復效果。分析該結果產生的原因是,過于密集的植被覆蓋和遮擋會減弱恢復效果[13],低庇護等級的植物群落則較為適宜;過于隱秘的景觀建筑易形成封閉空間干擾人的生理變化,如幽閉恐懼癥源于人體對封閉空間的恐懼,因此,中庇護等級的景觀建筑落較為適宜。
本研究仍存在不少亟待解決的問題。例如,經過篩選的受試者能豐富樣本的代表性,但無法避免個體工作經驗和空間偏好的差異;現場實驗的溫度和噪聲等因素會對恢復績效造成干擾;血壓等生理信號的測量方式仍欠缺精準度。按照從實證觀察、定性認知再到定量分析的完整科學研究范式,該研究屬于早期觀察階段,貢獻在于對已有成果提出假設,并采取探索性研究拓展公園恢復性環境的認知體系,初步厘清公園空間庇護感與恢復性效果的關聯性。但對于二者之間影響機理的揭示仍待更多的量化佐證。未來通過實驗室運用AR和VR的環境模擬技術,以及遠程監測人體心理壓力水平變化的血譜成像技術模擬驗證現場實驗,將會進一步提升實驗結果的準確性。
基于公園庇護感與人群身心健康恢復績效的研究結論,期望將其轉譯為提升公園恢復性效果的景觀設計和優化手段,總結出通過公園場景設計增強恢復績效的空間增效路徑。
1)增強注意力恢復效果的3類空間增效路徑。(1)營造低庇護等級的休憩設施庇護空間,充分利用公園出入口的集散廣場及具有活動演出功能的主題廣場等,設計以孤植樹、雕塑等為主景的向心型視覺焦點,四周配置可供停留觀賞的條凳和桌椅。(2)營造高庇護等級的景觀建筑庇護空間,借助活動展館及亭、廊、廳等建筑空間的布局與設計,重點在建筑臨園路側設置灌木和圍欄遮擋,規定建筑的形體和層數,使其盡量隱蔽于周邊環境。(3)營造高庇護等級的植物群落庇護空間,結合可供人群活動的大面積草地和坡地分散布置,設計山石和灌木樹叢等減少園路進出口,以冠型直立、枝下凈空不宜過高的喬木形成覆蓋,同時喬木覆蓋樹叢的位置應盡量選擇在地形制高點。
2)提升壓力緩解效果的3類空間增效路徑。(1)營造低庇護等級的植物群落庇護空間,主要結合園路交叉口和轉角綠化,減少高大喬木的覆蓋及灌木樹叢的遮擋,必要性遮擋應采用通透式種植。(2)營造高庇護等級的休憩設施庇護空間,充分運用棚架及具有賞景休憩功能的場地,場地宜遠離主園路且桌椅設施的間距要保證互不干擾。(3)營造中庇護等級的景觀建筑庇護空間,遵循古建筑物與山石、水體、花木等要素“因、借、體、宜”的造園原則,減少可供庇護眺望的遮擋,如注意楣子高度對視野的影響等。
注:文中圖片除注明外,均由作者繪制。
注釋:
① 參考《公園設計規范》(GB 51192—2016)中界定的公園游憩設施設置構成。
② 綜合調查區域環境構成特點,文中確定的高庇護等級具有覆蓋面、圍合面及遮擋面;中庇護等級僅具有圍合面及遮擋面;低庇護等級僅具有圍合面。
③ 景觀建筑空間的庇護感主要源于覆蓋面,該類型的中庇護等級具有覆蓋面和圍合面,低庇護等級僅具有覆蓋面。選取龍頭寺公園中的亭和廊作為景觀建筑類型,其圍合高度無法完全符合構成關系,通過移步換景的方式來改變圍合程度。
④ 研究以獲取測試前后心理細微變化為目的,并未采用PRS或SRRS等用于測量主觀感受的心理量表。