郭庭鴻

舒 波

董 靚*

近40年，多個學科將自然景觀視為重要的健康資源并開展了大量基礎研究。風景園林設計是在物質空間上落實“自然-健康”關系的重要手段，不可避免地要參與其中[1]。這一交叉領域內大部分研究的關注點在于，接觸自然過程中經(jīng)由壓力恢復、體力活動或社會交往帶來的健康效益[2]。從證據(jù)可靠性來看，自然本身與壓力恢復的聯(lián)系已被大量視覺對照研究證實，而關于其直接促進體力活動、社會交往的已有證據(jù)不甚一致或數(shù)量相對較少[3]?；诖?，本文聚焦于有關自然景觀促進壓力恢復(簡稱自然減壓)的研究。

“自然減壓”一開始由限定于視覺體驗的研究證實，但之后因這一限定與現(xiàn)實情境的不符使其應用價值頗受質疑。現(xiàn)實世界的“自然體驗”形式多樣，除遠距離觀看外，還有身處綠色空間的現(xiàn)場體驗[4]。后者暗合的社會交往、體力活動及多感覺通道的自然和非自然信息輸入也會對壓力恢復產(chǎn)生影響[5]。如果不對各種情況加以考慮，勢必影響相關研究和實踐應用，如可能忽略對上述因素的屏蔽或利用[6]。近些年，國外學者在延續(xù)視覺研究的同時，從多個維度強化了研究的生態(tài)效度。他們開始關注視-聽刺激與壓力恢復的關系[7]，以及體力活動、社會交往和自然本身的累積減壓[5]。然而，國內綜述大多只介紹了視覺研究[8-10]，或是在此基礎上并行介紹了自然景觀對體力活動和社會交往的影響[11-14]，沒有體現(xiàn)其間的交互效應。因此，本文將以自然減壓為主線，以敘述性綜述的形式反映相關研究從單一的視覺體驗向交互的真實體驗逼近的趨勢(圖1)，并在此基礎上從景觀設計實踐視角討論既往研究的主要問題及其解決方法。

1 自然減壓的理論假說

“壓力”(stress)可被理解為個體感知到所處情境的需求與其身心資源不相匹配造成的身心緊張狀態(tài)，會引起由交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)組成的自主神經(jīng)系統(tǒng)的不平衡[15]。適度的壓力反應有利于提高感知能力和行為效率；但當它以不當?shù)姆绞匠掷m(xù)較長時間就會演變?yōu)闄C能失調并伴有病變的可能[15]。壓力之所以成為一個值得關注的社會問題，是因為由其引發(fā)的疾病已成為公眾健康的重大威脅。據(jù)世界衛(wèi)生組織(WHO)研究表明，2020年全球范圍內最主要的疾病將是精神譜系和心血管譜系疾病，二者都明顯與壓力有關[16]?，F(xiàn)代都市生活中嘈雜逼仄的居住環(huán)境、繁忙沉重的工作負擔、復雜多變的社會關系等與此不無關系[11]。

自然減壓是一個古老而新興的命題。近年來，相關實證研究所依托的理論假說，主要有“減壓理論”(stress reduction theory, SRT)和“注意恢復理論”(attention restorative theory, ART)。Ulrich基于心理進化立場提出的SRT，從情緒(包括偏好)和生理反應方面解釋了自然減壓的原理[17]。該理論認為在漫長的進化過程中人類應對壓力時對某些自然特征的依賴，使其在遺傳上形成了偏好這些自然的機制。這種進化適應機制從根本上決定了人對大自然的開敞空間、特定植被結構和水體等具有先天的積極反應，如引發(fā)積極情緒、降低生理喚醒水平及補充注意力。另一理論ART由Kaplan夫婦提出[18]。他們認為“定向注意”資源的補充是人-自然交互過程中壓力恢復的主要原因之一。定向注意是服從于預定目的并需要努力和大量精力才能保持的認知資源。所有有意識的信息處理都會動用此類注意，強烈而持續(xù)地運用會使其疲勞，進而因無法有效處理信息而導致壓力。與其相對的是無須努力也不需要投入大量精力的“自發(fā)注意”。自然景觀的特定屬性(遠離性、魅力性、連貫性和相容性)能使個體從定向注意轉換為自發(fā)注意，從而使前者得以補充。

圖1 自然景觀與壓力恢復的關聯(lián)路徑示意(作者繪)

2 實證研究進展

2.1 自然減壓的視覺體驗

20世紀70—80年代的自然休閑研究一致顯示，壓力減小是被調查者口頭表達的主要效果之一[19]。然而休閑活動往往是復雜的，除了自然本身可能帶來恢復，另一些機制也有利于減壓，如體力活動[17]。由此，研究試圖限定于視覺維度并圍繞SRT和ART，從多元的自然類型及多方面的生理心理反應證明自然本身與壓力恢復的關系。其中，限定方式包括觀看虛擬環(huán)境(如圖片、視頻)、真實窗景或以相同的方式進行現(xiàn)場體驗(如緩慢穿行或靜坐)[12]；研究流程一般為“選擇環(huán)境對象-選定被試人群-預設實驗前提-進行實驗刺激-測評相應指標”[10]；環(huán)境對象涉及城市自然、鄉(xiāng)村自然、原始荒野及各種人工硬質景觀[2]。簡單來講，即是通過比較接受自然刺激的實驗組和接受人工環(huán)境刺激對照組在刺激前后的生理心理指標，以證明自然景觀的絕對效益和相對效益。

1)情緒和生理恢復(SRT)。主要運用情緒、偏好量表及各種“生物反饋儀”，測評被試在虛擬、窗景或現(xiàn)場環(huán)境接受刺激前后的主觀感受和客觀生理變化。Ulrich等率先對此開展了系列實證研究。其中，發(fā)表在《科學》上的一項研究因方法嚴謹而被廣泛認同[20]。他巧妙地利用某醫(yī)院病房的不同窗景條件(自然窗景和磚墻窗景)，證明擁有自然窗景的病人具有相對更高的疼痛閾值。如果說該研究屬于間接的減壓表現(xiàn)，那么另一代表性研究則是直接的減壓表現(xiàn)[17]。他們以6組不同程度的自然和城市圖片為環(huán)境對象，先讓被試觀看10min可以喚起生理反應和不良情緒的交通事故視頻，然后將其隨機分配至不同環(huán)境組再觀看10min。期間，檢查了自主神經(jīng)系統(tǒng)活動相關的生理指標(包括心率、皮膚導電性及收縮壓等)，同時用ZIPERS情緒量表測量了情緒變化。結果顯示，自然組所有指標的恢復速度都明顯比城市組更快。此外，現(xiàn)場對照研究也為SRT提供了證據(jù)支持。如日本開展的2項關于森林與城市景觀的研究[21-22]，實驗第1天先讓6名被試在指定的森林區(qū)域接受刺激(上午步行20min、下午靜坐20min)，另6名被試在指定城市區(qū)域接受刺激(方式同上)，第2天被試對換。期間，在早上去往指定環(huán)境前、步行及靜坐前后、晚上等幾個時間點，測量了被試的腦前額葉活動和唾液皮質濃度。結果顯示，無論步行還是靜坐，森林組的相應指標都較城市組更低，表明森林景觀更能使人身心放松。李樹華等比較了現(xiàn)場觀看鋪裝廣場、開闊水際和植物群落的腦電波變化，發(fā)現(xiàn)相對于鋪裝廣場，植物群落和開闊水際對身心放松的作用更加明顯[23]。

2)認知恢復(ART)。同樣涉及現(xiàn)場、窗景或虛擬研究，主要運用注意評價量表測量被試觀看不同環(huán)境前后的注意表現(xiàn)。典型研究如Berman等的現(xiàn)場實驗[24]。他們先用“數(shù)字廣度測驗法”(DST)評價被試的定向注意能力并從中選出條件相當?shù)谋辉嚕笥?5min快速數(shù)字記憶任務誘發(fā)注意疲勞，再將被試隨機分配至植物園和市中心并以指定方式步行，任務結束后再次用DST測量2組被試的定向注意力，結果發(fā)現(xiàn)植物園組的表現(xiàn)明顯更好。Taylor等研究了不同窗景對認知能力的改善[25]。他們以居住在同一社區(qū)的兒童為被試(住房條件和人口特征相似，僅在住房窗景上明顯不同)，利用相關量表隨機檢查了12個擁有不同窗景的兒童的專注力、沖動抑制力和誘惑抵抗力，發(fā)現(xiàn)窗景的自然程度越高對應兒童的上述能力越強。另外，Berto研究了自然和非自然圖片對注意恢復的不同影響[26]。他先用5min“持續(xù)注意響應測驗”(SART)誘發(fā)注意疲勞，接著將被試隨機分配至自然組或城市組，刺激結束后再次用SART測試持續(xù)注意能力，結果發(fā)現(xiàn)只有自然組的后測注意表現(xiàn)提高。

以上視覺對照研究證明了自然本身的作用，但也正是這一人為限定忽略了某些可以提升或降低減壓效益的因素。例如，窗景研究期間被試可能推開窗戶嗅聞窗邊的花香、聆聽鳥鳴聲或是觀看窗外的行人等；同理，在綠地中活動難免受視覺以外因素的影響，如活動本身及外部交通噪聲等[7]。事實上，自然景觀作為一種嗅景、聲景或其他感知類景觀也會對壓力恢復產(chǎn)生影響[27-29]。嗅景方面如金荷仙等的系列研究在測定梅花、桂花香氣組分的基礎上，進一步證明其可以使膚電值、血壓及體溫下降并在一定程度上改善注意力、記憶力和想象力[30-31]；高翔等發(fā)現(xiàn)，特定芳香植物組合可以緩解高血壓癥狀[32]。聲景方面如康健等發(fā)現(xiàn)生物聲和自然物理聲對人的情緒有積極影響，而交通聲則有消極影響[33]；袁曉梅等認為中國古典園林將生命的頤養(yǎng)目標落實到了園林的聲景營造，不但跨越了物理學安靜與聲音美營造的二律背反，還實現(xiàn)了園林降噪、聲音美營造乃至靜謐境界經(jīng)營的整體把握[34-35]。諸如此類研究表明，有必要進一步探討自然體驗過程中可能涉及的其他活動和多感官信息輸入對(視覺)自然減壓過程的影響。

2.2 自然減壓的視-聽交互體驗

“聲環(huán)境”(acoustic environment)是視環(huán)境之后最常被研究的議題[27]。該領域傳統(tǒng)研究主要集中在噪聲控制方面，然而其間忽略了對聲音體驗的關注[36]。由此一些研究嘗試將環(huán)境聲音作為自變量操縱，查看其對健康的影響。本文重點介紹其中與壓力恢復有關的視-聽交互研究。其方法設計基本遵循2.1節(jié)所述流程，不同之處在于刺激階段加入了人為或自然聲音，且為了控制視、聽以外的因素而以虛擬研究居多。所謂交互作用(interaction)，可直觀地理解為A和B同時作為自變量時，A的變化會影響B(tài)對因變量的作用，記為A×B[37]。

1)視-聽交互體驗的主觀感受。Carles等在嚴格控制的實驗室中評估了視-聽刺激對愉悅情緒的交互作用[38]。他們以6個不同自然程度的圖片和對應的音頻為刺激材料。刺激方式為先單獨展示圖片和音頻，然后每播放一個音頻期間依次展示6張圖片，被試利用愉悅情緒量表依次對它們作出評價。結果顯示，當組合中的圖片和音頻一致時得分顯著高于對應單獨的圖片或音頻；當不一致時，含有自然聲音的組合普遍比對應的圖片得分更高，而含有噪聲的組合則普遍導致更低的得分，尤其是照片的自然程度越高噪聲的不利影響越顯著。關于后者，Benfield等的研究進一步提供了支持，表明人為聲音的不利影響可能取決于所伴隨的環(huán)境類型[39]。國內也有研究發(fā)現(xiàn)上述規(guī)律，如景象和聲音的一致性越高美學評價越高[40]；景象和聲音呈對比關系時，聲音對于景象美的影響可能降低、提升或沒有明顯作用[41]。另外，有研究發(fā)現(xiàn)被試在實驗室中對自然景觀的視覺評價明顯比現(xiàn)場評價更高，原因可能是現(xiàn)場環(huán)境中混雜了噪聲等不利因素，從而間接說明視覺研究的不足[42]?？梢姡曈X刺激與視-聽交互刺激對壓力主觀感受的影響具有較大差異，視-聽信息一致與否更是會對結果產(chǎn)生重要影響，如自然景象與自然或人為聲音的不同組合效應。

2)視-聽交互體驗的客觀表現(xiàn)。除了主觀感受，有人探索了視-聽交互體驗的生理反應。如研究利用VR技術模擬了一處森林環(huán)境，并在此基礎上設置了有聲組、無聲組和控制組(空白處理)[43]。實驗過程中先指定被試參加5min“特里爾社會應激測試”(TSST)，之后將其隨機分配至上述組別接受40min實驗刺激。其中，在TSST開始前、結束后及實驗刺激階段每10min，測量了被試的低頻和高頻心率變異性(低頻增加表示交感神經(jīng)興奮增強，壓力反應激烈；高頻增加與之相反)。結果顯示，刺激過程中僅有聲組的高頻心率變異性顯著變大，表明聲音和景象的組合能使副交感神經(jīng)興奮增強，進而帶來恢復效應；但是TSST之后增加的低頻心率變異性并沒有因刺激而回落，表明聲音和景象的組合不能對交感神經(jīng)興奮產(chǎn)生影響。簡言之，有聲組能帶來顯著的壓力恢復且恢復的機制在于使副交感神經(jīng)興奮增強。不同于以往視覺研究，該研究沒有觀察到單獨的森林景象對壓力恢復的顯著作用，原因可能是VR模擬的超現(xiàn)實森林體驗可能使被試產(chǎn)生了如害怕等消極情緒。另一項單獨檢驗聲環(huán)境生理反應的研究與上個研究的結論略有不同。他們讓被試在一項可以引起壓力緊張心算測試后，隨機接受4min不同的聽覺刺激，期間以皮膚導電性指示交感神經(jīng)興奮(交感神經(jīng)興奮增強會使人體排汗增加，進而皮膚導電性變大，反之則反)，高頻心率變異性指示副交感神經(jīng)興奮[44]。結果顯示，相對于其他3組噪聲，自然聲音對皮膚導電性的降低速度最快，而高頻心率變異性則沒有顯著變化，表明自然聲音的作用機制在于使交感神經(jīng)興奮減弱。盡管不同研究在自然聲音的生理機制上沒有統(tǒng)一認識，但基本確認的是自然聲音有利于增強壓力恢復，由此進一步與主觀感受研究達成一致。

2.3 體力活動、社會交往對自然減壓的影響

基于多項現(xiàn)場研究的“元分析”(metaanalysis)表明，自然區(qū)域的大多數(shù)休閑活動與人工環(huán)境內發(fā)生的同類活動相比具有更大的減壓效益[45]。由此排除了“自然只是激發(fā)了促進健康的行為，而不是直接產(chǎn)生健康效益”的可能性[45]。然而，其并不能排除休閑活動對自然減壓的影響[5]。自然體驗過程中通常涉及散步、慢跑等體力活動，以及與他人的接觸或稱社會交往。那么，當人處于壓力狀態(tài)時(自然減壓的前提)，在自然空間進行體力活動或社會交往是否有利于壓力恢復？據(jù)此，有人研究了自然景觀和它們兩兩結合的累積減壓效益。

1)自然景觀與體力活動的累積減壓。以往旨在證明自然本身減壓效益的研究，都是在保證其他條件一致的情況下僅對比自然和人工景觀的不同作用。與此不同，Han研究了自然景觀和體力活動的累積減壓效益。他采用現(xiàn)場隨機對照試驗，讓被試以步行或慢跑的方式在自然或建成道路上接受刺激[46]。其中，步行和慢跑代表不同水平的體力活動(由移動速度量化)，自然和建成道路代表不同水平的自然景觀(由綠視率量化)。通過測量4組被試(高或低綠視率×高或低體力活動)接受刺激前后的情緒和注意力變化并加以數(shù)理統(tǒng)計分析，結果顯示：1)自然景觀解釋了所有指標前后測變化的17.9%，體力活動解釋了9.2%，且它們之間無交互作用(即體力活動水平的變化不會影響自然景觀對壓力恢復的效應，反之亦然)；2)自然景觀和體力活動的組合可以解釋其中58%的變化，尤以低水平體力活動對情緒和注意的改善效果最好。關于無交互作用的結果超出了研究預期，Han認為可能是由體力活動水平與壓力恢復的負相關性造成的，如此也解釋了低水平體力活動與自然景觀組合的更大效益。另一橫斷面研究顯示，住區(qū)綠地對壓力相關疾病的影響部分來源于其中發(fā)生的體力活動的作用，意味著自然景觀與體力活動共同作用于壓力時存在交互作用[47]。就以上研究來看，無論是否有交互作用，體力活動與自然景觀的減壓效益可能為正向累積。

2)自然景觀與社會交往的累積減壓。不同于上述不確定的交互關系，社會交往對自然減壓的影響較為一致地指向負面作用。如Staats等在對比自然和人工環(huán)境對注意疲勞的改善時，加入是否有同伴陪同的情形(方法基本同Han的研究)[48]。結果表明，當在自然環(huán)境中有他人陪同時注意疲勞的恢復速度顯著更慢。換言之，對需要減壓的人來說，與他人共享自然空間并不利于壓力恢復。對此，大量調查類研究可進一步佐證，如研究發(fā)現(xiàn)壓力人群更喜歡單獨在自然區(qū)域散步或休息，結伴出游反而會使其精神緊張[49]；壓力和普通人群訪問自然景觀的動機明顯不同，前者的主要動機是尋求放松、減壓和平靜等；后者的主要動機是運動健身或社會交往等[50]。Grahn等研究居民對城市公園感知屬性的偏好時，發(fā)現(xiàn)壓力人群偏好庇護(refuge)、自然(nature)和平靜(serene)等自然景觀本身的屬性，強調人為屬性的文化(culture)和社會(social)則不受歡迎[51]。社會交往對自然減壓的不利影響的原因可能是，壓力人群因身心資源的過度損耗只適合處理簡單關系，而人與物相對于人與人之間的關系更為簡單[50]。

2.4 總結分析

首先，從既往研究的環(huán)境對象來看，無論是視覺途徑的自然減壓、還是聽覺信息對此過程的作用、抑或是休閑活動對自然減壓的影響，大部分建立在自然與人工景觀的粗放對比上。顯然，其沒能揭示不同自然要素、配置或空間對壓力恢復的作用[52-53]。雖然有研究劃分了自然類型[54-55]，還有研究針對自然景觀的某一物理屬性[56-57]，但沒有落實到具體操作層面(如以哪些自然要素為對象創(chuàng)造減壓空間)。再者，自然減壓實質上是通過各種感覺通道獲取自然信息的過程。由于現(xiàn)實中承載這些信息的自然景觀大都不完全獨立于建成環(huán)境之外，同時其功能也不限于放松減壓，該過程必然涉及非自然信息的輸入及其他活動的影響(如本文所示)。近期旨在模擬真實世界自然減壓情形的研究正在朝這一方向努力，但還不足以指導設計實踐，如視-聽交互研究沒有探討音量大小對壓力恢復的作用；戶外休閑活動對自然減壓的影響還處于探索階段，它們之間的兼容性仍有待商榷。可見，當前研究的主要問題在于沒有深入自然景觀的細節(jié)內容與壓力恢復的關系，以及如何有序地組織自然空間以更好地傳達這一關系。

3 研究啟示

面對公眾壓力水平的持續(xù)攀升以及自然景觀的潛在減壓效益，探討如何以研究證據(jù)支持設計實踐將有利于創(chuàng)造出更加高效的健康環(huán)境。就設計實踐而言，我們更為關注以何種自然要素為操作對象，以及形成怎樣的空間才有利于減壓。對此，眼動追蹤技術和感知屬性分類可能帶來一些啟示。

源于心理學的“眼動追蹤”(eye tracking,ET)，可記錄個體觀看事物時的眼動特征并實現(xiàn)數(shù)據(jù)可視化[58]。ET技術可用于揭示不同自然要素的眼動特征和對應減壓效益的定量關系并由此識別出高效益要素，如研究發(fā)現(xiàn)當被試對草地的注視時間最長時，其對被測圖片的恢復性評價最高(而不是研究者通常認為的喬木和灌木)[59]；還可用于區(qū)別不同環(huán)境聲音的影響機制，如當發(fā)現(xiàn)觀看伴隨交通噪聲的自然圖片對注意疲勞的改善顯著下降時[39]，可進一步用眼動儀檢查被試此時的視覺關注點，與無聲組和自然圖片組的不同[7]。另外，自然空間的體驗質量可被細分為不同的“感知屬性”(perceived sensory dimensions,PSD)。人們探尋不同類型的體驗需要不同的環(huán)境屬性來滿足，同時不同的環(huán)境屬性會因如何被體驗而特征化[60]。由此，基于大量個體對不同要素的偏好評價，可提煉出人們在感知層面上偏好的自然空間屬性，并進一步檢查不同人群的偏好，如上述Grahn等的研究[51]。以感知屬性為導向組織自然空間，將有利于滿足不同人群的需求(包括壓力人群)。值得注意的是，人的偏好可能因社會文化環(huán)境的不同而有顯著差異，基于ET和PSD的研究結論不具有普遍適用性[50-51，58-60]。因此，未來還需針對本地實際并借助更多方法技術，研究微觀的自然要素以及宏觀的空間組織對壓力恢復的作用，以此為旨在實現(xiàn)自然減壓的景觀設計提供證據(jù)支持。