李燿成 朱韻奇 王云才

摘要：關于人類在綠色環(huán)境中獲得積極心理影響的研究已表明，綠地能夠引起明顯的精神復愈，但植物多樣性是否是其中一個因素尚不明確。文章以上海浦東陸家嘴段濱江綠地為例，用16個植物多樣性指標與市民精神復愈值進行關聯(lián)研究，分析環(huán)境復愈性品質是否受到植物多樣性影響，比較不同類型指標的解釋度差異，并在控制前端的條件下，探討植物物種種類與數量對提升復愈性品質的效果。結果表明：感知的植物多樣性與實測的植物多樣性指標相比，前者與使用者精神復愈相關性更強;實測指標中，數量特征指數（香農指數、優(yōu)勢度指數）和性狀多樣性指標（常綠落葉比、色彩豐富度）是較好的解釋指標;不同受訪者的背景也會對結果產生影響，累積更多環(huán)境經驗的市民精神復愈效果更好;此外，植物種數對復愈性環(huán)境品質提升效果存在閾值，在半徑20m范圍內種植20到45種植物對精神復愈效果最佳，香樟和三色堇是上海地區(qū)提升復愈性品質的良好物種。

關鍵詞：植物多樣性，精神復愈，濱江綠地，種植設計，上海

DOI： 10.12169/zgcsly.2021.03.15.0001

Abstract：?Studies on the positive psychological impact of human beings in green spaces have shown that green spaces are able to bring in obvious spiritual restoration， but whether plant diversity is one of the factors is still unknown. Taking the waterfront green space at Lujiazui section of Pudong District， Shanghai， this paper analyzes whether plant diversity influences qualities of restorative environment through the correlation study of perceptual recovery effect of citizens using 16 plant diversity indicators， compares the interpretation degree of different kinds of indicators， and discusses the effect of species category and quantity on improving users spiritual restoration with the controlled before study. The results show that plant diversity perceived is more correlated to spiritual restoration than measured indicators. Among the measured indicators， the quantitative characteristic index （Shannon index and dominance index） and character diversity indicators （evergreen defoliation ratio and color richness） are better explanatory indexes for perceptual recovery. The backgrounds of respondents will affect the results. Citizens with more environmental experience tend to gain better spiritual restoration. In addition， there is a threshold for the effect of plant species quantity on the improvement of restorative quality. 20 to 45 categories of plants within a radius of 20m has the best effect on spiritual restoration. Cinnamomum camphora and Viola tricolor are good species to improve restorative quality in Shanghai.

Keywords： plant diversity， spiritual restoration， waterfront green space， planting design， Shanghai

新冠肺炎疫情的全球蔓延讓人類產生了普遍心理應激反應，情緒與心理失衡成為長期封禁管理下的又一突出公共衛(wèi)生事件，緩解焦慮、促進心理恢復引起了學界的再次關注。自Ulrich[1]報告“窗外的風景能加速患者的康復”開始，大量學者對能有效緩解心理和生理壓力的療愈環(huán)境進行了研究，并指出公共綠地是其中的重要組成部分，它能通過促進壓力緩解和疲勞恢復顯著改善市民的心理狀態(tài)。但在這些研究中，綠色空間通常被抽象為一個均質的整體，通過大小、數量或者市民在綠地中的暴露程度進行量化[2-4]，這種方法很大程度上忽視了其內部結構復雜性可能對功能產生的影響，尤其是忽視了構成生態(tài)系統(tǒng)結構的生物成分的多樣性。

雖然許多研究明確了生物多樣性的定義，并解釋了其對人類健康的影響[5-7]，但生物多樣性并不能通過一個簡單的指標來衡量[8]，不同指標用于不同研究評價時效果有差異，并且由于研究者對精神福祉（Psychological Wellbeing）的定義和量化方法不同，生物多樣性是否是綠地影響精神福祉的一個積極因子尚無定論。Huby等[9]利用鳥類豐富度作為生物多樣性指標，發(fā)現其與綜合心理健康指數呈現中等正相關關系;Fuller等[10]發(fā)現鳥類豐富度與歸屬感、認同感延續(xù)性呈正相關關系;Dallimer等[11]利用植物豐富度作為指標時卻發(fā)現它是一個影響精神復愈的消極因素;而Annerstedt等[12]利用植被覆蓋指數作為指標，得到“茂密，物種豐富”的地區(qū)與心理健康沒有關系的結論。此外，有研究表明感知的生物多樣性會對精神福祉產生影響，精神復愈程度與感知植物多樣性呈正相關關系[10-11]。

精神復愈（Restoration）是指在身心資源被消耗后，個體從心理疲勞以及和壓力相伴隨的消極情緒中恢復過來的過程[13] ，是精神福祉的重要組分。能帶給人精神恢復潛力的環(huán)境被稱為復愈性環(huán)境[14]，有關復愈性環(huán)境的理論主要基于壓力緩解理論[15]和注意力恢復理論[13]。Kaplan夫婦[13，16]的注意力恢復理論認為復愈性環(huán)境應具備4種特性，即距離感、外延、吸引力和匹配度，并發(fā)現復愈性環(huán)境在緩解壓力的同時能增強注意力恢復，而注意力恢復也有利于壓力緩解。Hartig等[17]以注意力恢復理論為基礎，設計了精神復愈量表（Perceived Restorativeness Scale），通過自我感知報告量化人的精神復愈值，從而衡量環(huán)境復愈性品質。本研究基于注意力恢復理論，聚焦精神復愈與綠地植物多樣性的關系，以上海浦東新區(qū)濱江公共綠地為研究對象，試圖回答以下問題：1）實際的植物多樣性與感知的植物多樣性哪個與市民的精神復愈更相關？2）哪些植物多樣性指標能更好地解釋精神復愈的效果？3）不同受訪者的背景是否對結果產生影響？最后，討論如何在綠色療愈的理念下進行公共綠地種植設計。

1 研究方法

1.1 研究范圍

黃浦濱江綠地作為重要的城市生態(tài)廊道，不僅是生物多樣性的庇護所，也為緊湊型城市市民提供了寶貴的療愈環(huán)境。研究選擇位于市中心相對安靜位置的陸家嘴段綠地，以減少噪聲對精神復愈可能產生的干擾，且該段沿線種植策略迥異，植物多樣性差異大，為對比研究提供了基礎。

選取上海濱江綠地陸家嘴段其昌棧碼頭至東昌路碼頭段作為研究區(qū)域，全長3.2 km?？紤]被訪者最適活動距離條件，以400 m為標準劃分濱江綠地，除去因施工而未開放的區(qū)域得到6段研究區(qū)，從中遴選12個間隔100 m以上、半徑20 m的圓形區(qū)域作為受訪區(qū)。

1.2 植物多樣性指標

植物多樣性指標在不同尺度上的衡量方法存在差異。在城市尺度上的植物多樣性指標主要包括數量特征指數（α多樣性指數、均勻度、生態(tài)優(yōu)勢度等），植物區(qū)系組成指標（植物種類、生活型組成比例、區(qū)系數、本土植物數等），性狀多樣性指標（物候性、功能性狀多樣性、色彩豐富度等）和群落結構多樣性指標（郁閉度、蓋度、垂直分異度）[18-22]。

選取16種典型植物多樣性指標用于量化研究，各指標及其計算方法如表1。Shannon指數、優(yōu)勢度指數與植物密度在每個受訪區(qū)中通過滑動取樣法獲得，沿植物分布梯度取6個1 m×1 m樣方記錄物種數并取平均值;其余指標的數據采集范圍在20 m半徑的受訪區(qū)中通過植物調查獲得。

1.3 精神復愈量化方法

精神復愈的量化方式主要有生理指標測試、精神復愈量表、問卷調查、綠色評分等。本研究借鑒精神復愈量表中的RPRS量表[23]，通過預實驗選擇14個符合中文語義的分量問題，結合李斯特量表分7級對精神復愈值進行量化，從遠離、吸引力、心理外延、匹配度4個因子對精神復愈機制進行描述。采用無控制前后的方法進行隨機問卷調查（問卷包括背景、感知植物多樣性和精神復愈量表3部分），選擇10—11月的4個天氣情況相差不大的周末在12個受訪區(qū)中發(fā)放調查問卷。

1.4 數據分析

利用SPSS軟件對實測植物多樣性指標與問卷結果進行Pearson相關性分析，對比實測與感知指標對精神復愈值解釋度的差異，并對在0.05水平（雙側）上不顯著相關的變量用主成分分析（PCA）進行指標合成，保留特征值大于1的主成分，通過再次相關性分析解釋合成變量。首先，在無控制前端的條件下，選擇典型變量與“精神復愈分量因子”進行線性回歸分析，選擇逐步回歸法排除0.05

控制前端的樣本集。最后，通過Pearson相關性分析，對比有無控制前端的結果，選擇差異顯著的變量進行回歸曲線估計分析，用R2檢驗擬合優(yōu)度，選取sig<0.05且R2更接近1的擬合函數，并結合植物調查統(tǒng)計結果，對各受訪區(qū)中的優(yōu)勢物種覆蓋面積與控制前端的市民精神復愈值進行Pearson相關性分析。

2 結果與分析

2.1 無控制前后的結果

本次研究共發(fā)放問卷279份，回收有效問卷270份（各研究段45份），將各段精神復愈值統(tǒng)計結果與測量植物多樣性指標做相關分析，結果（圖1）表明，感知植物多樣性指標（感知豐富程度、感知植物種類）在0.05水平上都與精神復愈值顯著相關，且感知豐富程度的相關性最高;而實測指標中，只有色彩豐富度、優(yōu)勢度指數、常綠落葉比例與精神復愈值在0.05水平上顯著相關。因此，與實際測量植物多樣性指標相比，感知植物多樣性指標與精神復愈相關性更強。感知豐富度不與實測植物種類顯著相關，且感知植物種類明顯比實測的少，說明人們并不能很好地感知植物種類的變化。而由于對植物豐富度的定義因人而異，感知植物種類更多的區(qū)域也不一定被認為植物更“豐富”。

主成分分析合成了相關性不顯著的11個植物多樣性指標，提取方差占比前2位的主成分。主成分1占方差的65.4%，表示非本土草本開花地被豐富度;主成分2占方差的22.5%，表示喬木蓋度。2個主成分與精神復愈值的相關性分別為0.65和0.31，說明外來物種的花朵對提升復愈性環(huán)境品質有一定幫助。

選擇“色彩豐富度”“灌木比例”“優(yōu)勢度指數”進行線性回歸分析，保留P<0.05，結果如表2。通過系數B分析，色彩豐富度促進市民精神復愈的機制可能是通過自然色彩產生遠離城市感實現的;而優(yōu)勢度指數降低了市民遠離城市的知覺從而產生負效應;灌木則主要通過限制人產生活動的欲望來抑制精神復愈。

2.2 分類統(tǒng)計與樣本篩選

分類統(tǒng)計結果表明，不同背景的人群精神復愈效果存在差別，男性精神復愈值整體不如女性，且感知到的植物種類更少;年齡越大，訪問場地頻率越高的人群對植物的認知經驗越豐富，精神復愈效果越好。不同背景人群的精神復愈值與“測量植物多樣性”的相關性分析結果（圖2）表明，“偶爾來”和“學生”這兩類人群的精神復愈值與所有植物多樣性指標都基本不相關，表明他們的精神復愈不是由植物多樣性引起的，剔除這兩類人群后得到164份控制前端的樣本集。

2.3 控制前端下的結果

在控制前端條件下，市民精神復愈值與植物多樣性的相關性分析結果表明，除了色彩豐富度、優(yōu)勢度指數和常綠落葉比例外，垂直層片數（0.87）、垂直結構分異度（0.93）、植物種類（0.86）和觀賞花種類數（0.80）都在0.05水平上與精神復愈值顯著相關，說明對于精神復愈受到植物多樣性影響的群體而言，區(qū)系多樣性指標和群落結構多樣性指標也是解釋環(huán)境復愈性品質的較好指標。

對精神復愈值與植物種類數進行回歸曲線估計分析，線性函數、二次函數和對數函數的sig值都大于0.5，擬合優(yōu)度R2分別為0.80、0.89和0.79，因此使用二次函數擬合效果更好。精神復愈值y與植物種類x的擬合函數為：y=-0.006x2+0.54x+32.714，說明植物種類對精神復愈并不是越多越好，當植物種類數達到約45種時，精神復愈效果達到閾值，超過該值后精神復愈值不再隨植物種類增加而提升。因此，植物種類與復愈性環(huán)境品質不是線性關系，而是存在閾值。

在植物種類為20～45種的受訪區(qū)中，選取覆蓋面積超過40 m2、且面積權重前5的植物，得到7種優(yōu)勢物種，并對其覆蓋面積與市民精神復愈值相關性進行分析。結果（表3）表明，香樟和三色堇在0.05水平上與精神復愈值顯著正相關，而杜鵑與精神復愈值在0.01水平上顯著負相關，其余種類相關性較弱。

3 討論

3.1 植物物種與精神復愈的關系

當植物種數約20種時，市民能較準確地感知植物種類的數量變化，但超過45種后，人們評估的準確性下降，這可能是由于植物種類達到一定數量時，大多數“非生態(tài)學家”游客不能感知到綠地空間內所有不同的植物，或具有更高生態(tài)中心度（包括生態(tài)知識和親環(huán)境行為）的受訪者比例較低[24-25]。感知植物種類比實際的植物種類對精神復愈影響更大，因為在生物多樣性感知水平與場地滿意度或與自然聯(lián)系的感覺之間存在顯著關聯(lián)性[24]。

人們感知不同植物可能通過結構、色彩等性狀上的差異實現。研究發(fā)現，相較植物種類而言，游客更能感知綠地空間內的草坪顏色豐富度、景觀組成和構型異質性，并通過構型異質性獲得精神復愈[24-26]。因此在提高市民對生物多樣性的認識方面，增加綠地植物的色彩和結構復雜性可能比單純增加植物數量更有效。而一些濱水景觀帶常在半徑20 m的范圍內種植的植物超過45種，雖然多余的植物種類對提升精神復愈的意義不大，但其提升了場地的生態(tài)效益，因此具體需要多少種植物應該根據不同的社會和生態(tài)目標來決定。

三色堇（花色艷麗、組合形態(tài)變化豐富）和香樟（樹形高大、往往形成復層結構）與精神復愈有積極關系，是提升環(huán)境復愈性品質的良好物種。而由于調研時間不處于杜鵑和紅花檵木的開花期，且其大面積種植葉色單調，可能解釋了其與精神復愈相關性不高甚至負相關的原因。

3.2 表征療愈環(huán)境的植物多樣性指標

植被高度是估算物種豐富度的線索，因為高度的增加能產生更多的生態(tài)位[20]，這能解釋本研究中發(fā)現的垂直結構分異度與精神復愈的正相關性：垂直分異度大的結構能夠帶來多物種的心理暗示，通過產生非城市的感覺提高精神復愈效果。色彩豐富度與精神復愈的正相關性可通過色彩心理學解釋，城市居民的愉悅感與色彩空間的搭配具有較強的相關性[27]。綜合而言，豐富的特定植物性狀（顏色、季相、高度等）會導致更高的視覺差異性，從而達到更好的精神復愈效果。

灌木比例是復愈性環(huán)境的負向指標，其原因可能是：大面積的灌木種植會限制人的活動，整齊的人工修剪方式會帶來一種不安全、壓抑沉悶的感覺。但一些紀念性公園需要多種植修剪整齊的灌木來營造令人肅然起敬的效果，因此灌木的種植應根據使用人群或場所特性謹慎考慮。

3.3 受訪者背景對精神復愈效果的影響

本研究發(fā)現女性精神復愈效果比男性好，Fisher等[28]也發(fā)現女性受訪者比男性受訪者對公園的評價更高，可能是因為女性比男性更容易緩解壓力。另外，本研究也確定了個人物種識別能力與感知物種豐富度之間的正相關性，并且感知豐富度的提升能改善精神復愈效果。本研究還表明，訪問場地頻率較多的人精神復愈效果好，這可能是因為其對場地更熟悉，在季相變化中積累了更多的環(huán)境經驗，從而提升了植物識別能力和感知豐富度。

一些特定人群在場地中的精神復愈跟植物多樣性無關，但可能與鳥鳴、開闊的草坪、水面等有關。Fisher等[29]指出，如果一個地點包含自然（例如鳥鳴）而非人工聲音、安全的環(huán)境，那么這里就被認為更能提供精神復愈潛力，是精神福祉的來源。

3.4 對復愈性環(huán)境種植設計的指導

現有的植物種植模式包括片植、花境、疏林草地、秩序性種植、復層種植、密林等。這些模式在色彩、垂直結構分異度、灌木比例上有較大區(qū)別，基于精神復愈的公共綠地種植設計應綜合應用各種種植模式，如借鑒疏林草地的方式，選擇喬木充當綠色“背景”，適當提升落葉樹的比例，選擇對比色調和且冷色占比較高的植物組合[30-32]。這是因為自然界中視覺綠色所占比例達到75%時會使人精神舒適，心理活動處于最佳狀態(tài)[30]。在涵蓋花境的種植地帶，提供色彩比例超過1/3、且對比度強的花帶種植，這是因為當花覆蓋度超過27%會產生極強的視覺吸引力，從而引發(fā)興奮的情緒[3]。此外，需要合理配置灌木，根據綠地對活動或私密的需求適當增減灌木的比例，在維持植物組合層次上的連續(xù)或交錯基礎上強化各段差異[33]，進行多樣生境的融合?？傊瑧斪⒁馓嵘G地中植物的性狀多樣性以及空間組合的豐富性，而非僅僅增加物種數量、只有這樣才能使城市綠地更好地發(fā)揮精神服務作用。

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