朱芷賢，陳其兵

（四川農(nóng)業(yè)大學風景園林學院，四川 成都611130）

在經(jīng)濟快速發(fā)展、生存環(huán)境日益惡化的今天，公眾的生理心理健康問題頻發(fā)。隨著公共健康理念逐步深入人心，自然環(huán)境對人類健康帶來的福祉得到了高度關注。研究證明，欣賞自然環(huán)境有助于用于減輕心理紊亂，起到生理放松等作用，使情緒更加積極并可能輔助病患從疾病中康復過來［1-4］。

習近平總書記在四川視察時指出：“四川是產(chǎn)竹大省，要因地制宜發(fā)展竹產(chǎn)業(yè)，發(fā)揮好蜀南竹海的優(yōu)勢，讓竹林成為四川美麗鄉(xiāng)村的一道風景線！”觀賞竹林作為四川省重要的森林資源，以發(fā)揮景觀功能為主，具有一定穩(wěn)定性的人工或自然森林群落，能有效改善城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境，提供游憩、教育等多種功能，被譽為21世紀最具潛力和希望的植物。團隊在參與NSFC31570700項目期間，主要以觀賞竹林為研究對象，分別以人（感官）、植物（觀賞特性）、綜合環(huán)境為研究主體，系統(tǒng)挖掘人體生理心理的響應特點及規(guī)律，深入揭示觀賞竹林的保健基礎，為科學實踐提供強有力的理論依據(jù)。技術路線具體如下（圖1）：

圖1 技術路線Fig.1 Technical route

1 人體在不同獨立感官刺激下的生理心理響應研究

1.1 研究概況

站在“人”的角度，視覺與聽覺作為感覺器官的首位，人們通過視覺觀賞的景觀可被稱為“視景”，通過聽覺感受的景觀則被稱作“聲景”。首先，經(jīng)過現(xiàn)場照片拍攝/音頻錄制、分層隨機抽樣與無關因素處理/統(tǒng)一化處理，確定竹視景、聲景研究對象。在此基礎上，針對竹視景、聲景進行要素劃分，根據(jù)要素體量、質量/專業(yè)聲舒適度（FC）對竹視景/聲景打分并分級。隨后，在室內(nèi)進行控制單一感官變量的生理心理恢復實驗，分析不同感官刺激帶來的改善差異以及同一感官刺激下的相關影響因素。

1.2 主要結論

1.2.1 竹視景、竹聲景對人體生理心理的影響作用 根據(jù)恢復性知覺問卷與感知恢復生理實驗的主、客觀結果可知，竹視景、聲景相對于日常手機畫面、音頻給人們帶來更好的生理心理反饋，其中竹視景具有更高恢復性和更強的參與感，竹聲景則具有更好的延展性；處于竹視景、聲景中的人們與壓力狀態(tài)下相比較，交感與副交感神經(jīng)的平衡更加趨近穩(wěn)定，且聲景的作用更強，能幫助人們獲得更好的放松；另外，聲景具有更好的恢復注意力的能力。

1.2.2 竹視景、竹聲景與人體生理心理響應的相關性 由竹視景、聲景與恢復性知覺問卷的結果分析可知，視覺恢復與植被體量、質量呈正相關關系，與其它體量（包括天空）呈負相關，說明一定程度的郁閉度能使人們有更好的生理心理反饋；聽覺恢復與聲舒適度呈正相關關系。

2 植物觀賞特性對人體生理心理的影響作用

2.1 竹類單體對人體生理心理的影響作用

2.1.1 研究概況 觀賞竹的類型和分類方式豐富多樣，以108種常見的不同觀賞特性竹類植物為研究基礎，在實地考察調研和文獻資料上，提出并建立基于稈葉、色型觀賞特性2個層次的分類體系（4大類、9小類），即稈色類植物（稈綠色類植物、稈單色類植物和稈組合色類植物）、稈型類植物（稈節(jié)形態(tài)變化類植物和稈節(jié)間形態(tài)變化類植物）、葉色類植物（葉綠色類植物和葉組合色類植物）、葉型類植物（葉小型類植物和葉大型類植物），分析比較不同觀賞類別的單體竹類植物對人體生理心理的差異影響［5］。

2.1.2 主要結論

（1）在不同分類層次下的比較。在稈、葉層次中，竹單體對受試者的生理影響有顯著差異。觀稈類竹單體比觀葉類竹單體更能使人趨于平靜狀態(tài)和增加放松度水平，對女性的影響大于男性。另外，觀稈類竹單體比觀葉類竹單體更有效地幫助人們提高活力水平，緩解焦慮、憤怒和疲勞程度，且對女性的影響大于男性。在色、型層次中，竹單體對受試者的生理影響有顯著差異。腦電波highα和highβ、舒張壓和脈搏值變化均表明觀色類竹單體比觀型類竹單體更能降低緊張感，使受試者處于相對平靜、放松的狀態(tài)，且女性對這種環(huán)境的感知更為明顯。另外，竹單體在色、型上對人體心理影響也有顯著差異，但兩者之間以及性別對其的影響差別均不大。

（2）在不同組合類型下的比較。稈色類竹單體中，稈單色類竹單體和稈組合色類竹單體更能使人由緊張狀態(tài)過渡到平靜和放松狀態(tài)，且對女性的影響更為顯著。另外，稈組合色類竹單體最能使人體降低憤怒感和疲勞感，激發(fā)積極向上的情緒；稈綠色類竹單體更能提高人體活力水平。稈型類竹單體中，稈節(jié)間形態(tài)變化類竹單體更能更能使人放松，且女性的感知更顯著。另外，在生理方面也更能降低憤怒感和疲勞感，激發(fā)積極向上的情緒，使人體活力水平提高，且女性的感知更顯著。葉色類竹單體中，葉綠色類竹單體在highα和highβ腦電波、收縮壓和脈搏指標的影響比葉組合色類竹單體更顯著，且對女性的影響更大。另外，葉綠色類竹單體也更能降低人的憤怒程度和提高活力水平，激發(fā)積極向上的情緒，且對女性的影響更大；而葉組合色類竹單體更能使人的疲勞程度降低，對男性的影響更大。葉型類竹單體中，葉小型類竹單體和葉大型類竹單體對受試者均有顯著影響。其中葉小型類竹單體對提高女性的人體活力水平更顯著，葉大型類竹單體對男性降低疲勞感和負向情緒更顯著。

2.2 竹下配植對人體生理心理的影響作用

2.2.1 研究概況 以人面竹（Phyllostachys aurea Carr.ex A.et C.Riv.）為定量，選取了竹下常見植被腎蕨（Nephrolepis auriculata（L.）Trimen）和麥冬（Ophiopogon japonicus（Linn.f.）Ker-Gawl.），以及半耐陰地被植物杜鵑（Rhododendron simsii Planch.）（有花和無花）這4種地被植物和營養(yǎng)土作為實驗材料。在室內(nèi)運用這5種實驗材料和人面竹（高2～2.5 m）搭配分別營造了5個竹下小場景，分別為：人面竹+裸土、人面竹+麥冬、人面竹+腎蕨、人面竹+無花杜鵑和人面竹+有花杜鵑。研究有花和無花的灌木類植物、蕨類植物、草本類植物以及裸土對受試者生理心理的影響。

2.2.2 主要結論 總體來看，竹下植物有顯著提升人體生理放松、促進人們的自我報告的正向情緒、景觀偏好和知覺恢復情緒緊張的作用。其中在林下空間（人面竹+有花杜鵑）中，副交感神經(jīng)活動顯著高于其他空間，交感神經(jīng)活動顯著低于其他空間，與空白組林下空間（人面竹+裸土）存在顯著差異。另外，受試者在林下空間（人面竹+有花杜鵑）時，“參與（ENG）”“興趣（VAL）”和“放松（MED）”3種情緒值顯著提高，其中“放松（MED）”值顯著高于其它林下空間。這說明林下空間（人面竹+有花杜鵑）可以促進人體獲得較好的生理放松，使人感覺安寧、平靜和穩(wěn)定，同時也具有促進受試者心理健康的最佳效益。然而，注意力測試表明竹林空間下受試者的注意力均有顯著提高，但不同地被植物對受試者注意力恢復沒有顯著差異。

3 觀賞竹林環(huán)境下的“沉浸式”體驗對人體的影響作用

3.1 研究概況

從微觀層面出發(fā)，在預實驗中以竹圍合單位綠地空間，通過提出兩個獨立變量，即人均面積（高＝3人、中＝10人、低＝30人）和綠地行為（靜坐、步行），交互形成了6個不同組合，分別為高密度下的靜坐，中密度下的靜坐，低密度下的靜坐，高密度下的步行，中密度下的步行和低密度下的步行，分析比較受試者在不同組合方式下的生理心理響應［6］。

從宏觀層面出發(fā)，首先選擇3種不同觀賞竹林類型的綜合環(huán)境作為實驗組，分別為宜賓蜀南竹海毛竹林、雅安蜀西竹海慈竹林、都江堰竹海洞天雷竹林，城市環(huán)境作為對照組。對各環(huán)境因素（溫度（℃）、相對濕度（%）、平均輻射熱（℃）、絕對光照（lx）、噪音水平（dB）、風速（m/s）和負氧離子濃度（%）等）進行長期的跟蹤測量，計算人體舒適度。在正式實驗中，受試者選擇在適宜期間（根據(jù)人體舒適度，排除對生理心理有負面影響的氣候）進行連續(xù)3 d的“竹林浴”（其中包含“觀景”階段與“散步”階段）。而后，根據(jù)觀賞竹林環(huán)境對不同性別的受試者在生理、心理、免疫系統(tǒng)［7］方面的影響研究，進一步對人體各指標變化之間以及與環(huán)境因素進行相關性分析，從而深入探討觀賞竹林綜合環(huán)境下的“沉浸式”體驗對人體的作用機制［8］。

3.2 主要結論

3.2.1 微觀層面，單位面積下的行為對人體身心的影響作用 首先，主效應分析的結果表明，步行的健康益處要好于坐著的益處。其次，經(jīng)過進一步的交互分析，團隊發(fā)現(xiàn)不同行為需要與適當?shù)娜司娣e相匹配，從而最大程度地提高健康收益。結果表明，在較高人均面積中行走和在較低人均面積中靜坐的效果是最好的。

3.2.2 宏觀層面，綜合環(huán)境下的活動對人體身心的保健效益

（1）綜合環(huán)境對人體生理的影響及兩者相關性。血壓與心率：與城市地區(qū)相比，觀賞竹林地區(qū)均能地效的降低受試者收縮壓和心率，其中宜賓蜀南竹海毛竹林對女性收縮壓的降低效果最好。竹林“觀景”階段比“散步”階段在降壓和降低心率效果上較為明顯。血氧飽和度：與城市地區(qū)相比，觀賞竹林地區(qū)均能有效地提高受試者血氧飽和度，都江堰竹海洞天雷竹林對受試者血氧飽和度提高效果最好。相關性分析：收縮壓與相對濕度呈正相關，與溫度、熱輻射、絕對照度呈負相關；舒張壓與噪音指數(shù)、風速、相對濕度呈正相關，與溫度、熱輻射呈負相關；血氧飽和度與噪音指數(shù)、相對濕度呈正相關，與溫度、熱輻射、負氧離子呈負相關；心率與風速、相對濕度呈正相關。

（2）綜合環(huán)境對人體心理的影響及兩者相關性。SD法（語義差異法）：城市環(huán)境相比，觀賞竹林環(huán)境被視為自然的、健康的、美麗的、安靜的、舒服的。受試者對宜賓蜀南竹海毛竹林的認可度較高，對雅安蜀西竹海慈竹林環(huán)境的認可度適中，對都江堰竹海洞天雷竹林環(huán)境的認可度較低。POMS量表（心境狀態(tài)量表）：與城市地區(qū)相比，觀賞竹林地區(qū)均可以降低受試者心境狀態(tài)量表中的消極情緒和心境狀態(tài)量表分值，升高受試者心境狀態(tài)量表中的積極情緒分值。觀賞竹林環(huán)境對女性的心態(tài)恢復程度高于男性。宜賓蜀南竹海毛竹林可以處理受試者的緊張、抑郁情緒，受試者最放松，雅安蜀西竹海慈竹林處理受試者的憤怒、慌亂情緒，受試者最為愉快。相關性分析：空氣負氧離子濃度越高，受試者對于環(huán)境的感官評價（F1）、氛圍評價（F2）、氣候評價（F3）、空間評價（F5）、心境狀態(tài)總情緒紊亂（TMD）越高。而環(huán)境因素與場所評價（F4）之間無顯著相關性，這可能是由于場所評價更多來源于場所本身帶來的視覺刺激。

（3）綜合環(huán)境對人體免疫系統(tǒng)的影響及兩者相關性。免疫系統(tǒng)：和城市地區(qū)相比，實驗3 d后，觀賞竹林地區(qū)對受試者外周血的NK細胞數(shù)量、穿孔素、顆粒溶素、顆粒酶A、顆粒酶B均有顯著的提高。宜賓蜀南竹海毛竹林對男性受試者外周血NK細胞數(shù)量、NK細胞活性、顆粒酶A、顆粒酶B的提高顯著大于女性受試者。另外，和城市地區(qū)相比，觀賞竹林地區(qū)對男性和女性受試者的皮質酮含量均有顯著降低。相關性分析：排除與免疫系統(tǒng)各指標無相關性的環(huán)境因素后，熱輻射與顆粒酶A呈極顯著正相關，熱輻射與顆粒酶B呈極顯著正相關，絕對照度與穿孔素呈顯著正相關。然而，不同的物理環(huán)境因素對人體的健康存在一定程度的影響，但人體對這些環(huán)境因素的量有一定的承受范圍，在什么范圍內(nèi)對人體帶來的影響是有益的，還值得深入研究。因此，通過所測環(huán)境因素與人體免疫指標之間的影響關系，只能作為一個預測參考，不能當做評判環(huán)境因素對免疫系統(tǒng)影響的主要依據(jù)。

（4）神經(jīng)、內(nèi)分泌、免疫系統(tǒng)的關系研究。神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)之間存在著交互的信息傳遞機制與互相影響的物質基礎［9］。神經(jīng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)調節(jié)免疫系統(tǒng)的功能，而免疫系統(tǒng)也能反過來調控神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)的某些功能，它們共同負責機體對不同外環(huán)境和內(nèi)環(huán)境的適應性反應，并形成兩條途徑：神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)（垂體）和自主神經(jīng)系統(tǒng)。這2種途徑提供能夠與免疫系統(tǒng)細胞相互作用的生物活性分子［10］。具體如下示意圖（圖2）：

圖2 2種途徑下免疫系統(tǒng)相互作用間的流程Fig.2 Flow of immune system interaction under two pathways

4 健康促進型觀賞竹林設計的優(yōu)化策略

表1 以人體不同感官為視角的優(yōu)化策略Tab.1 Optimization strategies based on different senses of human body

表2 以植物觀賞特性為視角的優(yōu)化策略Tab.2 Optimization strategies from the perspective of plant ornamental characteristics

大類General category中類Medium category小類Minor category建議Sugesstion稈組合色類（B13）充分利用該特質，尤其在女性居多的環(huán)境中多選擇斑竹（Ph.bambusoides Sieb.et Zuce.f.lacrima-deae keng f.etWen）、撐麻青竹（B.pervariabillis×Dendrocalamus latilorus+Bambusa textilis No.1）、大琴絲竹（Neosinocalamusaffinis‘Flavidorivens’）、花皮竹（學名待考）、黃竿烏哺雞竹（Ph.vivax cv.Aureocanlis）、黃皮綠筋竹（Ph.viridis fo.youngii）、金鑲玉竹（Ph.aureosulcata fo.spectabilis）、南嶠滇竹（Oxytenanthera parviflora）、青絲黃竹（B.eutuldoides var.viridivittata）、石綠竹（Ph.arcana）、天目早竹（Ph.tianmuensis）、小琴絲竹（B.multiplex var.multiplex cv.Alphonse-Karr）等稈型類（B2） 稈節(jié)形態(tài)變化類（B21）該特質對人體影響程度不大，可適宜選擇白節(jié)簕竹（B.dissimulator var.albinodia）、刺竹子（Chimonobambusa pachystachys）、大 葉 筇 竹（Qiongzhuea macrophylla）、高 節(jié) 竹（Ph.prominens）、梨竹（Melocanna humilis）、中華大節(jié)竹（Indosasa sinica）等進行種植稈節(jié)間形態(tài)變化類（B22）充分利用該特質，尤其在女性居多的環(huán)境中多選擇大佛肚竹（B.vulgaris cv.Wamin）、方竹（Chimonobambusa quadrangularis）、鼓節(jié)竹（B.tuldoides Munro cv.Swolleninternode N.H.Xia）、龜甲竹（Ph.edulis cv.Heterocycla）、木竹（B.rutile）、強竹（Ph.heterocycle cv.Obliquinoda）、人面竹（Ph.aurea）、圣音毛竹（Ph.heterocycle cv.Tubaeformis）、歪腳龍竹（Dendrocalamus sinicus）、倭形竹（Indosasa shibataeoides McClure）、小佛肚竹（B.ventricosa McClure）、中暗竹（B.tuldoides f.swolleninternode）等葉色類（B3） 葉綠色類（B31）葉組合色類（B32）葉型類（B4） 葉小型類（B41）葉大型類（B42）該特質對人體影響程度不大，可適宜選擇翠竹［Sasa pygmaea（Miq.）E.-G.Camus］、鵝毛竹（Shibataea chinensis）、江山倭竹（Shibataea chiangshanensis）、鋪地竹（Sasa argenteistriatus E.G.Camus）、射毛懸竹（Ampelocalamus actinotrichus）、細弱玉山竹（Yushania tenuicaulis）、小蓬竹（Ampelocalamus luodianensis）等進行種植該特質對人體幾乎無影響，可選擇性配種該特質對人體幾乎無影響，可選擇性配種該特質對人體影響程度不大，可適宜選擇巴山箬竹（Indocalamus bashanensis）、黎竹（Acidosasa venusta）、麻竹（D.latiflorus）、泡竹（Pseudostachyum polymorphum）等進行種植竹下配植Undergrowth arrangement（BC）裸土（BC1） 對人體無影響，盡可能不使用草本植物（BC2） 對人體有一定影響，可選擇性引種蕨類植物（BC3） 對人體有一定影響，可選擇性引種無花灌木（BC4） 對人體有一定影響，可選擇性擺放有花灌木（BC5） 對人體有顯著影響，在條件允許下盡可能多擺放

表3 以觀賞竹林綜合環(huán)境為視角的優(yōu)化策略Tab.3 Optimization Strategies from the perspective of comprehensive environment of ornamental bamboo forests

大類General category中類Medium category小類Minor category建議Suggestion溫度（MA23） 對人體生理、免疫系統(tǒng)有較顯著影響，建議選擇游客選擇在4-6月、9-10月等較為暖和且不炎熱的月份進行林中康體活動，有助益于更好的改善相對濕度（MA24） 對人體生理、心理均有顯著影響，建議在原有基礎上多建動態(tài)水景、注重生態(tài)養(yǎng)護，另外，游客活動需注重季節(jié)性，在適宜時節(jié)選擇相對濕度較大的時段進行林內(nèi)活動風速（MA25） 適當設置風廊，利于防風噪音水平（MA26） 適當減少噪音、發(fā)揮積極優(yōu)勢（詳見表1）負氧離子（MA27） 對心理改善有極顯著影響，建議在動態(tài)水景處多設置停留空間，并且加強對環(huán)境的管理，減少人為破壞

5 總結與展望

隨著環(huán)境心理學、生態(tài)學、景觀學、醫(yī)學等學科的并肩發(fā)展，為研究環(huán)境與健康關系提供了許多新的方法和思路。本團隊從多維度、多視角、多層次出發(fā)，嘗試系統(tǒng)性構建觀賞竹林對人體生理心理響應的研究體系，從而完善觀賞竹林保健功能。這一研究為重視竹文化景觀熏陶、滿足視聽覺障礙人士的需求提供途徑；為綠色空間中的植物景觀營造提出合理建議；為以康養(yǎng)為主的觀賞竹林生態(tài)旅游建設提供指導意義；為發(fā)展竹旅康養(yǎng)產(chǎn)業(yè)奠定基礎。

但是，目前在體系構建的伊始，內(nèi)容尚不深入，需要進一步通過循證的方法進行可靠性檢驗，統(tǒng)計分析得出最具信度和效度的研究手段，使本團隊研究成果在該領域上一直處于自我完善與自我更新的狀態(tài)，逐步完善觀賞竹林保健功能的研究體系，為健康促進型觀賞竹林的規(guī)劃與設計提供科學依據(jù)和策略導向，對“觀賞竹林”與公共健康的關系探究起到推進作用。