1、V o .l 29 N o. 4 A ug. 2010第 29 卷 第 4 期2010 年 8 月 地域研究與開發 AREA L RESEARCH AND DEV ELOPMENT城市自然環境緩解精神壓力和疲勞恢復研究進展譚少華 , 郭劍鋒 , 趙萬民(重慶大學 山地城鎮建設與新技術教育部重點實驗室, 重慶 400045)摘要:城市自然環境對人們身心健康產生積極的影響。在自然環境與健康關系文獻調研基礎上, 闡述了自然環境的概念與類型, 系統總結了康普蘭夫婦的注意力恢復理論和烏爾里希的壓力緩解理論、研究方法及自然環境對健康影響的主要成果。結果顯示, 自然環境相對于城市環境而言, 對人們健康具有更

2、明顯的積極作用, 并且, 城市規劃與設計應著力加強自然環境對人們健康影響方面的思考。 關 鍵 詞: 城市; 自然環境; 注意力恢復; 壓力緩解; 效果; 研究進展中圖分類號: TU 985文獻標志碼: A文章編號: 1003- 2363( 2010) 04- 0055- 06工業革命促進了現代城市的快速發展, 城市化進一步加劇了現代城市空間范圍不斷擴大、城市人口快速集 聚、自然環境極大改變。現代城市離自然環境越來越遙 遠, 人們生活節奏越來越快, 社會競爭壓力越來越大。與此同時, 現代科技發展也極大地提高了人們物質生活質量與水平。在醫療衛生健康方面, 現代先進的醫療衛生保健技術和強有力的醫療衛

3、生管理機制, 使得過去許多急性流行病均得到了有效控制 1 。但是, 越來越多證據顯示, 現代城市生活節奏加快、社會競爭壓力加大, 特別是遠離自然環境的現代城市生活, 是引發肥胖、糖尿病和心血管疾病、失眠、抑郁癥等健康問題的重要環境。然而, 由于人類活動已幾乎涉及地球表層的每一個角落, 現已很難找到未受人類活動干預的原始狀態的環境。因此, 堅持這種觀點的認為, 針對原始環境有必要區分人類干擾的程度, 也就是說, 雖然人類干擾是判斷自然環境的重要因素, 但不是判別的唯一因素 3 。另一種觀點則采用比較分類方法, 將自然環境直接看成是人工環境的對立面, 即采用自然環境與城市環境 (即人工環境)的二元

4、分類方法 3 。此觀點同時認為, 自然環境物質組成包含了非生物 ( 土壤、水、礦物 ) 和生物 ( 植物、動物、微生物 )兩大要素, 通常以植被、水體和山體為主體, 少有人工建筑物, 并且其外形輪廓以曲線狀或不規則狀為主 4 。 文中所檢索的相關文獻的研究, 大部分屬于后一種分類方案。目前, 人們普遍將以樹林、草地和水體為主體的環境作為自然環境。以此為基礎, 將自然環境進一步劃分為: 公園和開敞空間、道路綠化、庭院、森林、樹 林、草原、農業種植區, 甚至還包括高爾夫球場等類型 4-5 。 因素之一, 也是影響個體及社會群體生活安寧的重要原因 2 。國外已有大量研究圍繞城市自然環境對人們身心健康

5、績效展開, 并認為以城市公共綠地為主體的城市自然環境已經成為市民親近和感受自然的重要場所, 其在維持城市生態平衡、改善城市生態環境的同時, 已成為人們緩解精神壓力與疲勞恢復的重要方式, 而國內這方面研究少有報道。該研究擬對此方面的研究成果進 行總結, 旨在為推進我國城市規劃與設計發展提供可借 鑒的理論依據。 2自然環境對人類健康影響研究歷程自然環境對人類健康影響的研究已有悠久歷史, 大致經歷了 3 個發展階段。 19 世紀末之前的萌芽期。早在遠古時期, 中國、古波 及希臘等國家就已形成了/ 觀賞綠化與水體等自然環境能緩解精神壓力、改善病員的醫療保健條件 0的認識。在中世紀, 歐洲的首家醫院是位

6、于修道院內的診所, 其所擁有的風景優美的回廊花園被用來作為緩解病員疾病痛苦的重要補充 2, 6 。此時期最具代表性的研究成果有威廉斯# 詹姆士于 1890年提出的/ 專心注視 0概念 7 , 認為集中注意力需要精神上的努力來抵御外界干擾, 過于集中注意力易產生疲勞。該認識構成了當代環 1自然環境的概念與類型 自然環境是一個常用術語, 但是少有研究涉及自然環境的定義。目前, 關于自然環境的定義主要有 2 種觀點。一種觀點是從人類活動對環境的干擾與改造出發, 認為自然環境是指未受到人類活動干擾的環境, 即原始 收稿日期: 2009- 11- 30; 修回日期: 2010- 05- 16基金項目:

7、國家自然科學基金項目 ( 50738007); 國家科技支撐計劃項目 ( 2006BAJ14B06, 2008BAJ08B19 )作者簡介: 譚少華 ( 1963 - ), 男, 湖南邵陽人, 教授, 博士生導 師, 博士, 主要從事人居環境研究, ( E-m a il) tsh626 163. com。 第 29 卷 56#地域研究與開發 境心理學的基礎理論之一。 19 世紀末至 20 世紀中葉的停滯期。進入 20 世紀以后, 隨著醫療條件與科技水平提高, 自然環境的健康功能逐步被現代醫療技術所取代 2 。此時期最具代表性的成果是路易斯# 巴斯德和克勞德 # 伯納德提出的疾病的細菌理論, 認

8、為疾病是由病菌所引發的, 身體的抗病毒能力和細菌毒性的交互作用最終決定了疾病的嚴重程度。從此醫學界將重點轉移到疾病的治療和研究。醫據資料(表 1 )。定性研究主要針對人們的行為觀察和調查以及受眾的自我評價而展開, 獲取自然環境健康績效狀態定性描述資料與信息。定量研究則主要通過受眾自己表達的情緒狀態的定量化描述報告, 人們去醫院就診頻率、醫院住院天數、止痛藥用量等相關定量數據的分析, 以及心臟功能檢查、集中注意力能力測試、常規身體測試(血壓、心電圖、腦電波、脈搏和肌肉張力等 ) 等數據獲取與分析 2 ; 還有學者采用了更為詳細的定量化醫學測試儀器 12 , 如采用面部肌肉(眉部肌肉、顴骨部肌肉等

9、 ) 測試儀、眼電圖測試儀獲取定量化數據資料。數據分析通常采用了描述統計學方法 4, 8 ,院的設計也從著重考慮病院的舒適性轉向疾病的治療 2, 6 。自然環境的健康功能逐步為人們所疏忽。 20世紀中葉以來的發展期。世界衛生組織認為, 現 代健康概念是指人們身體、精神和社會適應能力等處于 完全良好狀態, 而不單純指是否有疾病和身體虛弱。隨著肥胖、糖尿病和心血管疾病等健康問題日趨嚴峻, 人們更加關注身體鍛煉與健康關系的同時, 自然環境與健康的關并對數據進行方差分析( ANOVA ) 、t- 檢驗、皮爾森相關系數等統計數據檢驗, 以確保數據解釋的科學合理性。如, 貝托采用比較實驗方法, 首先要求受

10、試者集中精力連續完成一套注意力測驗, 直到產生注意力疲勞; 然后讓他們分別觀看自然環境和城市環境照片; 最后重新讓他們連續完成注意力測試, 以其檢驗環境對精力疲勞的恢復效果 19 。又如, 范德伯格等讓受試者首先觀看一部恐怖電影, 并在觀看恐怖電影前后分別測試受試者心情狀態等級; 然后讓其觀看有關自然環境或者城市環境的電影, 也同樣在觀看電影動的生活習慣和一些慢性疾病有關 8。此時期代表性成果是康普蘭夫婦的/ 注意力恢復理論 0以及烏爾里希的/ 壓力緩解理論 0。目前, 自然環境與健康之間的關系研究主要圍繞這兩大理論展開。越來越多的 證據顯示, 人們生活環境中綠地空間數量與人們健康之間存在著明

11、顯的正相關性 5 , 自然環境對緩解精神壓 力、消除注意力疲勞具有明顯效果。 前后分別測試受試者心情狀態等級; 最后分別讓他們接受注意力集中能力的測驗, 以此確定自然環境和城市環境對人們心情與注意力集中能力的影響 18 。 表 1 評價健康效果的數據獲取方式Types of measures applied in health researchTab. 13自然環境健康績效的研究方法 研究方法上, 通常是運用環境心理學的研究手段, 隨機選取受眾參與不同環境體驗的比較實驗( 特別是針對自然環境和城市環境的比較實驗 ), 探詢環境對人們緩解精神壓力和疲勞恢復狀況、集中注意力能力等的變 分析法測試方

12、式作者Taylor 13 , et al, 2002行為觀察和調查問卷訪談 定性分析Ouellette 14 , et a,l 2005H an 4 , 2003; H an smann 8 ,受眾對健康效果的自我評價 et a,l 2007 H art ig 15 , et a,l 2003 H art ig 16 , et al, 2007 H art ig 16 , et a,l 2007 U lrich 17 , 1984H art ig 15 , et al, 2003; van de Berg 18 , et a,l 2003注意力測試醫院就診頻率 止痛藥和鎮靜劑用量 大腦活動狀況

13、 (腦電波 )心臟功能檢查 ( 血壓、心電圖、脈搏 )面部肌肉( 眉部肌肉、顴骨部肌肉、輪匝肌) 測試 皮膚電導性肌肉張力 受眾對健康效果的定量化描述報告 化。即, 首先讓受試者處于疲勞與壓力狀態, 然后比較不同環境對人們精力恢復與壓力釋放的效果。 運用于疲勞與壓力的刺激方式主要是通過讓受試者完成相關考試題的測驗、文字校對工作 7、觀看道路交通事故或雜亂工作場地的錄像資料 等。也有學者直接選取已處于壓力或疲勞狀態下的受試者開展對比研究, 如選取學業考試未通過、需要參加重修考試的受試者進行比較實驗。精力恢復與壓力釋放效果比較主要采用不同景觀彩色照片 10 、彩色幻燈片的比較 11 , 或者采取觀

14、看相關環境的錄像 12、選取不同窗外景觀環境對比7 等方式。 實驗過程中數據獲取方面, 通過問卷調查、現場觀察與測試, 獲取受眾在壓力與精神疲勞狀態下的恢復效果, 或者病后體能恢復和抵御身體疾病能力、長期行為 變化與社會適應能力的提升等方面的定性與定量化數 定量分析 9Parson s 12 , et a,l 1998van d e B erg 18 , et a,l 2003 van d e B erg 18 , et al, 2003H art ig 16 , et a,l 2007說明: 參考了文獻 2 的基本觀點, 又進行了相應的資料補充。 值得一提的是, 有學者研究表明, 基于照片等

15、模擬環境的調查和其所代表的實際環境之間的研究結果還是存在著一定的差異 20 ; 雖然不同個體對緊張性刺激實 驗表現出了類似的生理反應, 但是, 在注意力恢復的速 第 4 期譚少華, 等: 城市自然環境緩解精神壓力和疲勞恢復研究進展 57#度和恢復的完全程度上, 不同個體還存在一定的差異 15 。 減少壓力, 使人們情緒回到平靜狀態 26 。當人們處于安寧的自然環境中, 甚至僅觀看綠化與水體等自然環境的影像媒體, 將會對人們情感反應、行為方式取向和注意力放松產生積4自然環境健康績效的兩大經典理論 4. 1 注意力恢復理論早在 100多年前 ( 1890 年) , 威廉斯 # 詹姆士就提出, 集中

16、注意力需要精神上的努力來抵御外界干擾 7,21。當人們必須集中精力注視那些不太感興趣、但是非常重 要的工作時, 需要人們投入一定的精力, 否則, 會因分心而產生差錯 22 。這種精力高度集中的投入 ( 專心注視 ) 導致人們神經中樞抑制機能過度使用 7 , 易讓人們產生疲勞感。/ 專心注視 0疲勞恢復機理就是讓人們觀賞那些本身就感興趣而不需要專心關注的對象或場景。 康普蘭夫婦, 即雷切爾# 康普蘭和斯蒂芬# 康普蘭在威廉斯# 詹姆士/ 專心注視0概念基礎上, 共同提出了 / 注意力恢復理論 0 22 。認為一個人注意力集中的能力隨著集中注意力的時間延長而逐步減弱, 隨后將會產生注意力集中的困難

17、, 情緒易于激動, 對從事需要集中注意力的工作易出現錯誤極的促進作用 8, 從而使處于緊張環境中的人們感受到壓力減弱。即自然環境對人們的心理生理壓力的恢復具有明顯的積極作用, 相反, 城市環境會阻礙壓力釋放。因此, 烏爾里希認為恢復效果是指壓力的減少, 而非直接注意力的恢復。該論述目前被用來作為解釋自然環境緩解壓力功能的重要理論依據。 5自然環境的康復功能 5. 1 喧囂的城市環境對人們健康的影響雖然冠心病和等許多身體疾病都與過長時間伏案工作、不參與運動的生活習慣和一些慢性疾病有關 8 , 但是, 巴比奇等研究也表明, 長期處于 70 分貝噪音環境中, 患心肌梗塞概率將會增加 30% 以上;

18、在此環境中連續生活超過 10 年以上, 患心肌梗塞概率將會增至 80% 27。斯特爾什等進一步針對機場的噪音對兒童成長的影響做了較深入的研究, 結果顯示, 機場噪音每增加 5分貝, 受影響兒童的閱讀理解/ 年齡 0將會推遲發育 2 個月; 認知能力將 23 。這些因注意力長時間集中而產生的精神疲勞的結果是非常嚴重的, 如容易出錯、易沖動、易 、易粗野 24 。并指出, 人類進化源自于自然環境, 人類本身對大自然環境具有天生的向往, 人們對自然環境的關注與欣賞不需要專心注視 22 。自然環境所具有的迷人魅力不需要人們專心注視進行觀賞, 即自然環境對人們精神疲勞恢復具有明顯效果 2。該理論從原理上

19、闡述了自然環境注意力集中的機理。已有 眾多學者通過驗證性實驗證實了自然環境對直接注意 疲勞的恢復作用 19 。理論研究表明, 當人們在觀賞景色時, 會伴隨著發生眼部運動, 并且, 眼部運動會隨著觀賞注意力專注的程度不同而變化。2 個月 27 。甚至有學者提出, 當今許多慢性疾病, 如哮喘與過敏病會推遲發育 1 癥、動物傳播的疾病、肥胖、心血管疾病和抑郁病癥等逐漸呈上升趨勢, 這些慢性疾病的產生與現代城市生活有著密不可分的關系 1 , 同時認為, 這些慢性疾病與當今諸如森林減少、河流 、濕地消失等自然環境當注視較低吸引力照 片時, 人們的眼睛會花費更大的注視力; 象觀賞自然環境等高吸引力的景色時

20、,變化等有著密切關系, 而這些自然環境變化是與城市建設有著密不可分的關系。 5. 2 自然環境的治理與康復功能烏爾里希早就提出了/ 康復花園0的研究思路, 認為醫院良好的戶外環境能極大改善疾病的康復效果 17 , 有學者提人們不需要非常專注的注視, 眼睛的運動也較弱 25 。 4. 2 壓力緩解理論壓力是指人們在心理上、生理上和行為上針對挑戰性的或者恐懼性環境所做出的響應過程。壓力與消極情緒密切相關。生理學方面認為, 壓力是自主神經系統對傷害或害怕傷害所做出的反應; 心理學方面則認為, 壓力是個體所具備應對挑戰能力的認知判斷, 當人們判斷出已不出了/ 治療景觀 0的概念, 著力于探討特定場所的

21、輔助性治療效果 2 , 并在亞哥建成了萊奇坦哥( Leichtag) 兒童治療中心的 / 治療花園 0 ( healing gar- d en )。這些理念與實踐構成了一種新的治療方法) ) ) 環境療法 ( healing environm ent) , 即通過創造一種舒適的空間環境, 讓人們身處其中能感受到心情安寧、充滿希望、情緒高漲、快樂安詳, 為人們提供一個精神放松、情感交流和游憩的場所 2, 6 ,能處理當前環境的挑戰, 人們就會感到環境存在著恐懼, 從而產生壓力4, 21。 烏爾里希提出了/壓力緩解理論0, 認為人們注意力下降是由于壓力所產生的必然結果; 并認為自然環境對人們情感和

22、生理方面具有積極的作用, 在緩解精神壓力方面具有明顯效果 8 , 該理論主要關注特定環境的視覺 與為病員治療與康復提供輔助性作用。烏爾里希在早期研究中, 通過對做了膽囊手術的病員的恢復狀況已證實, 手術后住在病房窗外面對樹林, 比單純面對磚墻的病 病員的康復要快得多。進 一步研究還證實, 重癥監護病的病員在有窗戶的病 第 29 卷 58#地域研究與開發 房比在沒有窗戶的病房具有更好的精神狀態, 對醫院護理說明自然環境對增強身體健康同樣具有積極的影響, 但這種影響還主要表現為間接作用。例如, 具有良好自然環境住區的居民, 參與身體鍛煉的概率比自然環境不太好的住區的居民參與身體鍛煉的概率要高 3

23、倍, 而發生肥胖的概率要低 40% 5 。 5. 5 自然環境陶冶情操的作用自然環境對人們的情緒具有明顯的積極作用。如使人們感受到更加高興、幸福、滿意和寧靜 30 , 同時能降低諸如憤怒、恐懼、失控等 心情 4 。哈特格等研究表明 15 , 經常接觸自然環境與經常接觸城市環境進行比較, 前者的抱怨也少得多 7 。并且, 針對磚墻院落的犯人的犯病率要低得多 5 。 犯人, 其監室面對草地和森林的犯人, 比監室單純面對5. 3 自然環境緩解精神壓力與消除疲勞的積極作用精神壓力是影響人們身心健康的重要因素之一。引發精神壓力的主要因素有噪音、求學與工作、社會矛 盾與爭論、時間、出行等。調查顯示, 23

24、. 8% 的人認為壓力來源于求學與工作; 噪聲、時間、出行、社會矛盾與爭 1% 8 。論分別占 6. 1% , 4. 9% , 3. 7% , 3.除對人們的生理狀況(降低血壓 )、認知能力 ( 提高注意力測試成績) 具有促進作用外, 還對人們的情感狀人們通常采取的緩解壓力與疲勞恢復的主要方式 有: 林中漫步 ( 68. 9% ) 、開展運動 ( 48. 1% )、聽音樂 ( 35. 4% )、逛公 園 ( 22. 4% ) 、睡 覺 ( 18% ) 、看 書 ( 13. 7% ) 、看電影 ( 3. 7% ) 、吃藥 ( 2. 5% ) 8。并且, 當人們身體狀況不適時, 如頭痛、胃痛、身體

25、虛弱、頭昏眼花等, 更喜歡光臨自己喜愛的自然環境, 在自然環境中身心能獲況 ( 增強幸福感, 減少激動情緒 ) 具有明顯的正向作用。研究結果還顯示, 在公園游玩的人群中, 97.4% 認為公園游玩對改善他們的心情有積極的影響 8 。 面向自然環境窗戶對住戶的自身心情具有多方面 的作用, 諸如, 平靜、自我感覺好、不壓抑 18 。具有良好的窗外自然環境的工作室比窗外只有白墻面的工作室, 對人們在輕度壓抑狀態下的心跳恢復要快得多, 并且, 隨著人們得徹底放松。由此可見, 良好的城市自然環境對改善市民生活質量具有重要意義。 越來越多的研究結果顯示, 自然環境對緩解精神壓力、消除疲勞具有明顯效果 5

26、, 具體表現在情感、生理和認知 3個方面對人們產生的影響 4 。依據受試者對不同環境和場景的精力恢復效果研究顯示, 自然環境比城市環境的精力恢復效觀察的時間越長, 其生理恢復效果越好 31 。Sullivan 和 Kuo的研究表明, 住房旁有樹木的家庭發生家庭暴力的比例要低 1 。相反, 城市中心區喧囂環境中成長的青少年出現學習成績差、少年犯罪、未婚媽媽以 及其他重要影響的幾率比其他地區成長的青少年 要大 13。但是, 男兒和女兒對這種情況可能會表現出一定的差異, 如, 家庭窗外具有更多自然景色的女兒, 她們的自律能力更強, 而男兒玩耍的活動范圍較大, 雖然家庭周圍的自然景色對他們的自律能力影

27、響不大, 但離家更遠距離的綠地對他們的自律能力培養同樣有效 13 。 在壓力緩解方面, 城市環境與自然環境并不是對立的, 一個設計精良、具有吸引力的城市環境, 同樣具有緩解精神壓力、提高 的能力, 甚至能與自然環境相媲美 9 。同時, 自然環境也存在一些影響。如身臨自然環境之中存在著諸如猛獸、 動物, 以及雷電等果更優異; 漢斯曼等研究表明 8, 當人們處于頭痛、壓抑狀態時, 在自然環境中活動, 壓力釋放程度可達到 87% 、頭痛程度可減輕 52% , 自然環境比城市環境表現出更好的效果。歐萊特等 14 針對本尼迪太 ( Benedictin e)修道院的 521名游客問卷調查顯示, 修道院的

28、靜修體驗對緩解精神壓力具有明顯效果。烏 爾里希等研究表明, 處于壓抑狀態下的人們, 在觀賞自然環境與觀賞城市環境相比狀況下, 其心理壓力釋放表現出明顯的生理特征, 產生諸如皮膚電導脈沖值降低、血壓降低、肌肉張力明顯減弱等現象 18。哈特格等研究表明, 認知疲勞的人們, 在自然環境中散步比在城市環境中散步或坐在到處塞滿書本的房間顯示出心 態更好; 比在需要集中注意力方面的工作中, 如校對工作中, 表現得更為優異, 工作效率更高18。 5. 4 自然環境增強身體健康效果塔卡洛等研究表明, 居住在附近有可散步的綠地住區的城市老年人的壽命將會增加 28 , 格雷漢等 ( 2003 ) 針對瑞典 9 個

29、城市隨機抽取的 953名市民的健康狀況及其對城市公共綠地使用情況問卷調查結果顯示, 經常光臨城市公共綠突然降臨的危險 32 , 但這種感覺因人而異, 并且女性明顯多于男性 32 。這些 影響因素應引起人們的足夠重視, 力求將城市自然環境的影響降低到最低限度, 創造舒適、健康、可持續的人居環境。 地的人們, 感覺到壓力存在的機率要低得多, 人們使用城市公共綠地 (自然環境) 的頻率越高, 其患精神壓力相關疾病概率就越低; 每周在城市公共綠地中停留時間越長, 也顯示出同樣結果 29。這些結果充分 參考文獻: 1 Jackson L. The R elationsh ip o f U rban D

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48、Base line Problem in A Technolog ically M ediated N aturalW or ld J. Journa l ofEnv ironm en tal P sycho logy, 2008, 28( 2) : 192- 199. 32van den Berg A, ter H eijneM. Fear V e rsus F asc ination:An Exploration o f Emo tiona l R esponses to N atura lTh reats J .Journal of Env ironm enta l P sycho lo

49、gy,2005, 25( 3) : 261- 272.Research P rogress of Restorationand Stress Relief Benefits in Urban Natural EnvironmentT an Shaohua , Guo Jianfeng, Zhao W anmin(K ey Laboratory of N ew Technology for Constuction of C ities inM oun tain Area, M inistry of Education, Chongqing University, Chongqing 400045

50、, China )Abstract: T here is a g row ing body o f literature show ing that natura l environm ent has a positive effect on peo- ple. s hea lth and w e l-l be ing. A literature rev iew of publications link ing na tura l env ironm ent and health effects w as conducted. The results of the rev iew includ

51、e an overv iew of the types of urban natura l env ironm ent used in the stud- ies, an overv iew of the Kap lan and Kaplan. s attent ion restora tion theo ry and U lrich. s stress reduction theory, the m ethods and m easures applied, the ev idence on health. Generally, the natural env ironm ent g ive

52、s a stronger positive health effect com pared to urban env ironm en,t and the natural env ironm ent that affect health is seen as an important facto r in enab ling future urban p lanning and design to be of benefit to hum an health.K ey w ord s: urban; natural env ironm ent; attent ion resto ration; stress reduction; benefit; research prog ress( 上接第 9頁) 12 張京祥, 芮富宏, 崔功豪. 國外區域規劃的編制與實施管理 J. 國外城市規劃, 2002, 17( 2): 30- 33. 13 趙英麗. 城鄉統籌規劃的理論