楊 春

譚少華*

董明娟

世界衛(wèi)生組織(WHO)指出：健康不僅是指?jìng)€(gè)體身體遠(yuǎn)離疾病，更是生理和心理的完好狀態(tài)，與個(gè)體生活質(zhì)量和所處生活環(huán)境密切相關(guān)。一直以來，我們都有這樣一個(gè)觀點(diǎn)：風(fēng)景園林學(xué)科參與公共健康并不是取代醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的核心作用，而是利用其最本原的“干預(yù)-約束”手段來提升城市環(huán)境品質(zhì)，通過空間資源配置職能營造適宜和健康的環(huán)境來保障人們的健康生活，約束不健康的生活習(xí)慣和行為，提升個(gè)體生活質(zhì)量[1]。洛克菲勒基金會(huì)/柳葉刀委員會(huì)(The Rockefeller Foundation/Lancet Commission，2015)關(guān)于行星的健康報(bào)告指出，人類健康取決于正常運(yùn)行的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)和健康環(huán)境，全球環(huán)境變化(包括氣候變化、森林退化、土地利用變化和生物多樣性喪失等)已成為健康的重要威脅因素，改善健康環(huán)境的主要任務(wù)是降低城市的生態(tài)系統(tǒng)損害(噪聲、霧霾、水污染、熱島效應(yīng)等)[2]。一方面，健康環(huán)境有能力提供全方位的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)，高質(zhì)量的生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)有助于減少人群的不良環(huán)境暴露，提升健康的外部支撐保障；另一方面，城市生態(tài)系統(tǒng)功能退化和生物多樣性損失對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響[3]，從而影響城市安全、環(huán)境健康和人口福利。

生態(tài)系統(tǒng)作為人類健康福祉和生物活動(dòng)的重要生境保障，具有廣泛的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和文化價(jià)值，聯(lián)合國教科文組織從不同的角度探討了生態(tài)系統(tǒng)與健康之間的聯(lián)系，并指出生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人類健康至關(guān)重要。千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)價(jià)(MA)提交的關(guān)于世界生態(tài)系統(tǒng)狀況的報(bào)告確立了生物系統(tǒng)、健康和人類福祉之間的功能聯(lián)系，即通過“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”(ESs)來闡述生態(tài)系統(tǒng)與健康的關(guān)系[4]。生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)相關(guān)研究最早可以追溯到20世紀(jì)60年代生物多樣性公約提倡的生態(tài)系統(tǒng)方法，涉及生物及其環(huán)境之間的基本結(jié)構(gòu)、過程、功能和相互作用，是連接生態(tài)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)和社會(huì)學(xué)迅速發(fā)展的交叉性前沿學(xué)科。1981年Ehrlic等首次提出“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”概念以表征人類從自然獲益，環(huán)境服務(wù)、自然服務(wù)和生態(tài)系統(tǒng)健康等詞都曾被用于描述相關(guān)概念[5]，隨著相關(guān)研究的不斷深入，“生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)”逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)術(shù)語。1997年Constanza等進(jìn)一步對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)細(xì)分，并將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)和自然資產(chǎn)貨幣價(jià)值化，由此奠定了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的基礎(chǔ)[6]?！肚ъ晟鷳B(tài)系統(tǒng)服務(wù)評(píng)價(jià)》、生態(tài)系統(tǒng)與生物多樣性經(jīng)濟(jì)學(xué)國際組織(TEEB)和IPBES推動(dòng)了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究的國際化，全面概述了生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能和價(jià)值[7]。我國生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)研究主要集中在生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)基礎(chǔ)研究和自然保護(hù)區(qū)建設(shè)、生態(tài)功能區(qū)劃、生物多樣性、生物生境監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)等應(yīng)用研究領(lǐng)域。

相對(duì)于建筑環(huán)境，公園綠地(綜合公園、社區(qū)公園、專類公園和游園)、廣場(chǎng)用地、附屬綠地(居住區(qū)、商業(yè)、工業(yè)和道路交通附屬綠地)和區(qū)域綠地(風(fēng)景名勝區(qū)、森林公園、濕地公園和郊野公園等)對(duì)人群健康具有積極的影響，已經(jīng)成為人們緩解精神壓力、疲勞恢復(fù)、增強(qiáng)身體和促進(jìn)社會(huì)交往的重要場(chǎng)所[8]。從早期景觀療法、康復(fù)花園等開始，以綠色植被為主體的城市生態(tài)環(huán)境對(duì)人們生理和心理等多方面的健康積極作用被廣泛證實(shí)[9]，不僅提供環(huán)境品質(zhì)改善、緩沖危害、氣候調(diào)節(jié)和生態(tài)產(chǎn)品供給等“有形”的健康物理服務(wù)，同時(shí)還具有休閑娛樂、緩解精神壓力、舒緩心情等“無形”的心理健康服務(wù)功能[10]。然而，在綠地生態(tài)系統(tǒng)功能、生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類健康福祉聯(lián)系方面的基礎(chǔ)理論框架尚且不足，仍缺乏直接的證據(jù)表明城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)所產(chǎn)生的直接或間接健康效益，導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人類健康缺乏有效聯(lián)系，難以歸集城市綠地生態(tài)系統(tǒng)之于健康的作用途徑與影響機(jī)制。本文借鑒生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)(ESs)的主要研究成果，梳理城市綠地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)健康影響的服務(wù)功能，提出城市綠地ESs健康影響內(nèi)涵，基于“服務(wù)量-暴露水平-接觸體驗(yàn)-效益”的理論邏輯和中介調(diào)節(jié)模型提出城市綠地ESs之于健康影響的機(jī)制分析框架，以期進(jìn)一步為城市綠地ESs的健康影響研究奠定理論和技術(shù)基礎(chǔ)。

1 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)之于人群健康的服務(wù)功能概述

城市綠地作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，不僅具有生態(tài)效益(凈化空氣、調(diào)節(jié)氣候和維持生物多樣性等)、社會(huì)效益(休憩、娛樂和增進(jìn)鄰里交往等)和景觀美化效益，更對(duì)居民的健康和福祉提升提供諸多物質(zhì)和非物質(zhì)服務(wù)[11]。譚少華等將城市綠地影響健康的功能歸納為治理與康復(fù)功能、緩解精神壓力與消除疲勞、增強(qiáng)身體健康、陶冶情操和增進(jìn)社會(huì)交往5個(gè)層面[12]。姚亞男等將城市綠地影響健康的可能途徑解釋為提供生態(tài)產(chǎn)品、服務(wù)和促進(jìn)有益健康行為兩方面，認(rèn)為城市綠地中自然要素提供生態(tài)產(chǎn)品和健康服務(wù)主要體現(xiàn)在改善空間條件、影響環(huán)境濕度和溫度、釋放揮發(fā)物殺菌抑菌等[13]。在千年生態(tài)系統(tǒng)(MA)《生態(tài)系統(tǒng)與人類福祉：健康綜合報(bào)告》基礎(chǔ)上，研究梳理并歸納國內(nèi)外城市綠地與公共健康的關(guān)系研究成果，確定了城市綠地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)人群健康影響至關(guān)重要的8種主要服務(wù)功能(表1)。

表1 城市綠地生態(tài)系統(tǒng)的健康服務(wù)功能

1.1 調(diào)節(jié)氣候條件

城市綠地能調(diào)節(jié)城市微氣候條件，包括緩解高密度建成區(qū)熱島效應(yīng)、吸收汽車尾氣排放物、凈化PM2.5、抑菌殺毒、祛除異味和釋放空氣負(fù)氧離子等功能，如城市道路綠地能夠消減城市PM2.5和吸附汽車尾氣污染物NO[14]。

1.2 提升城市環(huán)境舒適度

城市綠地中的自然要素，尤其是樹木、花草等植物可以提升城市人居環(huán)境質(zhì)量，改善環(huán)境熱舒適度和濕度，營造適宜居住的環(huán)境品質(zhì)。城市綠地通過蒸騰作用改善環(huán)境溫度與濕度，提升局部環(huán)境熱舒適度和濕度。研究證實(shí)，通過對(duì)比不同城市綠地類型、樹種組合和樹林密度對(duì)北京夏季城市熱島的降溫效果，發(fā)現(xiàn)綠地降溫幅度在1.2～9.5℃，平均降溫可達(dá)4.2℃[15]。再如，北方冬季空氣濕度遠(yuǎn)達(dá)不到舒適范圍(國家室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求：濕度指數(shù)為50%～60%的環(huán)境最感舒適)，容易引發(fā)咽喉痛、鼻出血等病狀，增加城市綠地植物可以有效改善室外空氣濕度[16]。

1.3 緩沖危害

城市綠地具有隔離城市風(fēng)險(xiǎn)和緩沖環(huán)境危害的功能，一方面通過設(shè)置城市隔離緩沖帶、防護(hù)綠地等措施可以緩沖隔離城市加油站、危險(xiǎn)化學(xué)品倉儲(chǔ)區(qū)和工礦用地等風(fēng)險(xiǎn)區(qū)；另一方面，通過過濾、稀釋和轉(zhuǎn)化等生態(tài)過程可以降低城市內(nèi)澇、交通噪聲和廢棄物的危害程度。例如通過增設(shè)大面積的可滲透綠地地面能促進(jìn)城市降水徑流過程，改善水生態(tài)效應(yīng)，增加城市水災(zāi)害韌性能力[17]。再如，住區(qū)防護(hù)綠地能隔絕交通噪聲，有效降低城市居民的噪聲暴露風(fēng)險(xiǎn)。

1.4 維持生物多樣性

城市綠地能釋放抑菌殺毒物質(zhì)和抵御疾病的微生物，消除疾病炎癥、減少呼吸系統(tǒng)疾病、緩解頭痛和肺部疾病、增強(qiáng)人體免疫力。例如單萜等綠色植物能揮發(fā)抗病殺菌物質(zhì)，具有良好的抗癌活性[18]；海草能提供微生物棲息地和生態(tài)系統(tǒng)營養(yǎng)循環(huán)的服務(wù)功能，綠色植物能增加生態(tài)系統(tǒng)微生物多樣性，提升人體消化道免疫能力[19]。

1.5 提供生物生境

不同于自然森林系統(tǒng)，城市綠地提供的供給(支持)服務(wù)應(yīng)不包括千年生態(tài)系統(tǒng)提出的原材料、人類食物和能源供給，但卻能通過釋氧、氮素營養(yǎng)、固碳等物質(zhì)循環(huán)為各類城市生物提供適宜的生境，保障城市生物生存的生境健康[20]。

1.6 供給生態(tài)產(chǎn)品

城市綠地通過提供自然資本和生態(tài)產(chǎn)品等活動(dòng)場(chǎng)地，例如提供公園生態(tài)產(chǎn)品，促進(jìn)人群有益健康行為，包括體力活動(dòng)、步行、鍛煉、騎車和社會(huì)交往等。一方面，城市綠地是城市居民鍛煉的重要目的地，可以用于跑步、步行、騎車和體育鍛煉等，是一種體育活動(dòng)的健康資源；另一方面，城市綠地還具有更廣泛的非物質(zhì)性潛在好處，如通過為社區(qū)居民集體活動(dòng)提供場(chǎng)所來促進(jìn)社區(qū)凝聚力與歸屬感等。例如，居住在附近有可散步的綠地住區(qū)的城市老年人的壽命將會(huì)增加[21]；精心設(shè)計(jì)過和可達(dá)性好的綠地可有效地鼓勵(lì)步行行為，促進(jìn)居民的體力活動(dòng)增加，降低人群死亡率、肥胖和心血管疾病的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)[12]。

1.7 提供文化、精神和游憩服務(wù)

城市綠地還可以為人類提供一系列的休閑娛樂、文化遺產(chǎn)、精神等健康恢復(fù)性惠益，減壓理論、注意力恢復(fù)理論，以及大量的對(duì)照試驗(yàn)研究證實(shí)城市綠地可以有效緩解精神壓力，消除不良情緒，提升認(rèn)知能力和注意力，引導(dǎo)情感和認(rèn)知轉(zhuǎn)變，產(chǎn)生良好的心理狀態(tài)，修復(fù)身心健康與強(qiáng)化自我反思，促進(jìn)社會(huì)適應(yīng)能力提升。設(shè)計(jì)良好的公園植被對(duì)多數(shù)人的精神壓力具有直接的積極釋放功效，Cohen-Cline等選取雙胞胎兒童作為研究對(duì)象，排除遺傳和幼年成長環(huán)境的差異影響，分析了城市綠地與焦慮/抑郁、壓力的關(guān)系，更多的綠地接觸能夠有效緩解焦慮/抑郁和壓力[22]；漢斯曼等研究表明，當(dāng)人們處于頭痛、壓抑狀態(tài)時(shí)，在城市綠地中活動(dòng)，壓力釋放程度可達(dá)到87%、頭痛程度可減輕52%，自然要素比城市建成環(huán)境表現(xiàn)出更好的效果[23]。

圖1 城市綠地ESs-人群健康影響關(guān)聯(lián)圖

1.8 增強(qiáng)身體健康

對(duì)綠色植被的感知與接觸直接作用于個(gè)體生理參數(shù)，影響自主神經(jīng)活動(dòng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，引起生理腎上腺素、多巴胺、收縮壓SBP、心率、心率變異性HRV減少。例如，Markevych等研究10歲兒童的住區(qū)周邊綠化與血壓關(guān)系，在排除溫度、空氣污染、噪聲和城市化差異影響下證實(shí)了住區(qū)綠化水平的高低與血壓呈正相關(guān)，居住在中低綠化的兒童收縮壓和舒張壓要比生活在高綠化地區(qū)的同齡兒童高[24]；Beil等通過對(duì)比森林、公園、廣場(chǎng)和商業(yè)街4種綠色程度不同的環(huán)境對(duì)象，發(fā)現(xiàn)暴露在綠色度更高的環(huán)境20分鐘后，其唾液淀粉酶、唾液皮質(zhì)醇水平顯著下降[25]。

此外需要注意的是，并非所有植物都有益于人群身體健康，例如茂密的樹林可能會(huì)成為犯罪易發(fā)區(qū)域，存在諸如猛獸、有毒動(dòng)物、雷電等突然降臨的危險(xiǎn)，使人們產(chǎn)生恐懼心理；因此，對(duì)于有毒植物、引蟲類、有刺類、易成為過敏源的植物，應(yīng)當(dāng)慎重選用，避免與人體過多接觸[9]。

2 城市綠地ESs的健康影響內(nèi)涵

長期以來，從城市環(huán)境與人的行為關(guān)系視角來認(rèn)識(shí)人群健康是風(fēng)景園林學(xué)科干預(yù)公共健康的核心內(nèi)容，側(cè)重于研究特定健康結(jié)果(如呼吸系統(tǒng)疾病、死亡率等)與接觸環(huán)境(不良環(huán)境暴露減少)的相互作用關(guān)系，認(rèn)為人-環(huán)境交互作用過程中產(chǎn)生的人體生理變化、心理恢復(fù)、體力活動(dòng)和社會(huì)交往是影響人群健康的解釋機(jī)制。生態(tài)系統(tǒng)健康研究范式通過生態(tài)系統(tǒng)方法將環(huán)境、生態(tài)系統(tǒng)與人群健康有機(jī)聯(lián)系起來，認(rèn)為人群健康不僅與維持其生命的生存環(huán)境相關(guān)，還與文化-社會(huì)-經(jīng)濟(jì)生態(tài)系統(tǒng)存在復(fù)雜的緊密聯(lián)系，從生態(tài)系統(tǒng)到健康影響的聯(lián)系過程中，要經(jīng)過生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程與功能(生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過程結(jié)果)、服務(wù)(功能價(jià)值轉(zhuǎn)化為服務(wù))、效益(服務(wù)產(chǎn)生的健康益處)的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)化邏輯才能實(shí)現(xiàn)。其中，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(物種多樣性、植物種類、數(shù)量、組成和空間分布)作為系統(tǒng)在特定階段的綜合表現(xiàn)特征，是生態(tài)系統(tǒng)過程、功能和服務(wù)的前提和基礎(chǔ)；過程與功能是生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過物質(zhì)、能量和信息交換過程體現(xiàn)的功效或作用，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)產(chǎn)生影響；生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)是指城市居民從生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠益，包括支持功能、供給功能、文化功能、調(diào)節(jié)功能；效益是生態(tài)系統(tǒng)通過供給、調(diào)控和文化服務(wù)改善環(huán)境質(zhì)量及其服務(wù)能力，提升人群健康的外部支撐保障，促進(jìn)人群身心健康的綜合過程。

城市綠地ESs表征城市居民從綠地生態(tài)系統(tǒng)中獲得的各種惠益或綠地生態(tài)系統(tǒng)對(duì)城市居民生活福祉和社會(huì)效益的直接或間接貢獻(xiàn)，千年生態(tài)系統(tǒng)評(píng)估(MA)從生態(tài)功能的角度將其歸納為調(diào)節(jié)、供給、文化和支持服務(wù)四大類。Derkzen等在MA分類系統(tǒng)基礎(chǔ)上，將奧姆斯特丹綠地ESs歸納為空氣調(diào)節(jié)、固碳、降噪、雨水保持、降溫和娛樂6個(gè)方面[26]；孫強(qiáng)等從氣候調(diào)節(jié)、空氣改善、緩沖水危害、土壤涵養(yǎng)、生物多樣性保護(hù)、文化娛樂、食物生產(chǎn)等9個(gè)方面歸納了城市綠地ESs功能[27]?；贛A分類系統(tǒng)，研究將綠地ESs的健康影響歸納為：1)調(diào)節(jié)服務(wù)：調(diào)節(jié)氣候、提升城市環(huán)境舒適、緩沖危害和維持生物多樣性，保障人群生存與活動(dòng)的外部環(huán)境健康；2)供給服務(wù)：提供生物生境和生態(tài)產(chǎn)品等人類活動(dòng)場(chǎng)地，促進(jìn)環(huán)境健康與人群有益健康行為；3)文化服務(wù)：提供文化、精神與娛樂服務(wù)功能，促進(jìn)身心健康。城市綠地ESs的健康影響主要取決于ESs所產(chǎn)生的外部正負(fù)服務(wù)效應(yīng)，包括正向服務(wù)和負(fù)面服務(wù)。正向服務(wù)能夠有效改善人群健康的外部環(huán)境條件，減少空氣污染、高溫高熱及噪聲等不良環(huán)境，提供安全、富有吸引力和審美的自然資本和生態(tài)產(chǎn)品，促進(jìn)人群健康行為與心理健康；相反，負(fù)面服務(wù)則會(huì)降低環(huán)境品質(zhì)，阻礙人群健康，特別是城市中缺乏精細(xì)化設(shè)計(jì)、雜亂無序的荒野綠地。因此，研究將城市綠地ESs通過供給、調(diào)控和文化服務(wù)改善(或損害)生態(tài)系統(tǒng)功能質(zhì)量及其服務(wù)能力，提升(或降低)人群健康的外部支撐保障，促進(jìn)(或阻礙)健康的過程定義為“城市綠地ESs的健康影響”(圖1)。在綠地生態(tài)系統(tǒng)中，生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)(物種多樣性、植物種類、數(shù)量、組成和空間分布)通過物質(zhì)、能量和信息及其相互作用過程決定生態(tài)系統(tǒng)功能，其結(jié)構(gòu)與功能保證了ESs的持續(xù)供給。具體來說，城市綠地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與特定功能形成與之對(duì)應(yīng)的某種或多種ESs，如支持、供給、調(diào)節(jié)和文化服務(wù)等。其中，支持服務(wù)是產(chǎn)生并支持其他服務(wù)(供給、調(diào)節(jié)與文化服務(wù)) 的基礎(chǔ)，并通過供給、調(diào)節(jié)和文化服務(wù)提升人居環(huán)境質(zhì)量、改善環(huán)境品質(zhì)、促進(jìn)健康行為和健康恢復(fù)，影響人群生理和心理健康狀態(tài)。例如設(shè)計(jì)精美的公園環(huán)境不僅具有降溫隔噪、凈化空氣PM2.5、釋放負(fù)氧離子等供給和調(diào)節(jié)作用，還具有休閑娛樂、緩解人群精神壓力、舒緩心情和促進(jìn)社會(huì)交往的文化服務(wù)功能[13]。

圖2 城市綠地ESs的健康影響機(jī)制分析框架圖

圖3 基于理論路徑的中介機(jī)制分析模型

3 城市綠地ESs的健康影響機(jī)制框架與分析模型

認(rèn)識(shí)城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)健康影響的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何識(shí)別服務(wù)與健康之間的路徑與機(jī)理，從綠地生態(tài)系統(tǒng)到人群健康影響的聯(lián)系過程中包含復(fù)雜的生態(tài)學(xué)和病理學(xué)過程級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)化。ESs“供給-需求-服務(wù)流”理論[28]強(qiáng)調(diào)了生態(tài)系統(tǒng)所提供的產(chǎn)品和服務(wù)只有被人類利用時(shí)才能稱為ESs，例如城市綠地ESs供給的生物物理屬性服務(wù)物質(zhì)量(如降溫、降噪)是一種還未被利用的“潛在服務(wù)量”，只有該功能流向需求一方，被使用的部分才是“實(shí)際服務(wù)量”。因此服務(wù)的健康效益轉(zhuǎn)化需要人的參與，只有這些功能被人群接觸、體驗(yàn)或使用后才能產(chǎn)生健康影響效益。Frumkin等從環(huán)境-行為模式互動(dòng)關(guān)系視角，提出健康影響的中介機(jī)制包括心理健康調(diào)節(jié)、體力活動(dòng)、社會(huì)交往和不良環(huán)境暴露的減少4個(gè)層面[29]。譚少華等將公園環(huán)境影響健康恢復(fù)的機(jī)制解析為中介變量和直接作用兩方面，提出人群參與(行為、體力活動(dòng)、使用活動(dòng)等中介模式)是解釋健康影響機(jī)制的重要部分[12]。Bratman G等進(jìn)一步提出自然環(huán)境助益心理健康和認(rèn)知功能的概念框架，認(rèn)為從物理屬性特征到健康效益的產(chǎn)生需要經(jīng)過實(shí)際服務(wù)量和使用體驗(yàn)的路徑過程轉(zhuǎn)化[30]。在此基礎(chǔ)上，研究基于城市綠地ESs健康效益轉(zhuǎn)化的“服務(wù)量-暴露水平-接觸體驗(yàn)-效益”的現(xiàn)實(shí)理論路徑[30]和“中介調(diào)節(jié)”模型[31]，提出城市綠地ESs的健康影響中介機(jī)制框架與分析模型(圖2、3)。模型通過假定城市綠地ESs數(shù)量和質(zhì)量的提高(自變量)會(huì)產(chǎn)生健康影響效益(因變量)，而效益大小取決于很多與人群綠地暴露水平、接觸和體驗(yàn)有關(guān)因素的調(diào)節(jié)，我們把這些調(diào)節(jié)因素稱之為城市綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與健康影響效益的調(diào)節(jié)變量Mi，Mi調(diào)節(jié)變量會(huì)影響因變量和自變量關(guān)系的方向(正或負(fù))和強(qiáng)弱，調(diào)節(jié)變量的中介效應(yīng)量大小識(shí)別是城市綠地ESs健康影響機(jī)制分析的關(guān)鍵即：

Y=F(X，Mi)+k

其中，M1=aX+k1

M2=bM1+k2

Y=dX+cM2+fM1+k3

故，Y=cbM1+(d+fa)X+k

式中，自變量X為城市綠地ESs服務(wù)量(包括供給、調(diào)節(jié)和文化服務(wù))；因變量Y為健康影響效益結(jié)果；調(diào)節(jié)變量Mi為包暴露水平(M1)和接觸體驗(yàn)(M2)，分別表征城市綠地ESs暴露水平的形式、頻次和強(qiáng)度，以及人群獲得ESs的數(shù)量、距離和質(zhì)量水平大小等(圖3)；a、b、c、f是中介效應(yīng)量大小，k為常數(shù)。

3.1 自變量X：城市綠地ESs服務(wù)量

城市綠地ESs服務(wù)量表征功能數(shù)量和服務(wù)質(zhì)量水平，包括自然景觀的大小(綠化覆蓋率、綠地總面積、苗圃擁有量和人均公共綠地占有量)、構(gòu)成(植被結(jié)構(gòu)、不同類型自然要素的比例、土地覆蓋、物種組成)、空間結(jié)構(gòu)(破碎程度、連通性)、使用屬性及生物多樣性等，是綠地生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、過程和功能的綜合體現(xiàn)(Step1)[30]。對(duì)服務(wù)量的識(shí)別可以利用遙感、實(shí)地采集、谷歌街景地圖和大數(shù)據(jù)等途徑收集，通過土地使用分類圖、環(huán)境數(shù)據(jù)庫及環(huán)境地圖集等按照功能服務(wù)類型表達(dá)。

城市綠地生態(tài)系統(tǒng)往往具有自然和人工雙重屬性。其中，以綠色植被為主體的自然資本和生態(tài)資本是支持和創(chuàng)造對(duì)人群健康有價(jià)值服務(wù)的基礎(chǔ)，例如樹木是綠地系統(tǒng)中最重要的原始自然資本和生態(tài)資本，不僅提供具有釋氧、固碳及保持物質(zhì)流動(dòng)的供給調(diào)節(jié)功能，還可以為城市居民提供游憩娛樂、舒緩精神壓力和社會(huì)交往的活動(dòng)場(chǎng)地。人工屬性主要包括人為改造后的建成環(huán)境，例如公園設(shè)施、活動(dòng)場(chǎng)地、建構(gòu)筑物等，這類屬性雖然不具有自然資本和生態(tài)資本功能，但卻提供人群參與或接觸體驗(yàn)綠地的基本保障條件，仍是綠地系統(tǒng)中不可或缺的部分。例如，未經(jīng)人工改造的茂密的樹林雖具有很好的自然資本和生態(tài)資本條件，但卻無法被人參與使用，其健康效益僅限于固定價(jià)值的生物物理服務(wù)[9]。

確定城市綠地系統(tǒng)中哪些自然特征要素和人工屬性要素與健康影響相關(guān)是二者機(jī)制解析的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，即獲取健康相關(guān)的環(huán)境優(yōu)劣序列和要素功能差異(Step2)。例如，城市綠地系統(tǒng)中哪些樹木和植物更有益健康？樹木種類的多樣性是否比單一樹木種類更有益健康？當(dāng)前，通過“選擇綠地要素特征-選定被試對(duì)象-預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)前提-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)刺激-測(cè)評(píng)相應(yīng)健康指標(biāo)”的研究設(shè)計(jì)對(duì)綠地系統(tǒng)要素特征與健康影響相關(guān)的大量實(shí)證研究揭示[32]：相對(duì)于高密度的城市建筑環(huán)境，綠色植被對(duì)人體生理指標(biāo)改善的影響更為明顯。但在綠色植被功能服務(wù)差異、多樣性構(gòu)成、空間結(jié)構(gòu)等問題上缺乏確定性，突出了今后實(shí)證研究的必要性。

3.2 調(diào)節(jié)變量M1：城市綠地ESs的暴露水平

調(diào)節(jié)變量M1暴露水平表征人群獲得ESs的數(shù)量、距離和質(zhì)量水平大小，城市綠地ESs供給的“潛在服務(wù)量”只有流向需求一方被使用的部分才是“實(shí)際服務(wù)量”，這些實(shí)際服務(wù)量往往代表了人群暴露水平，即獲取城市綠地ESs的能力大小(Step3)。例如，居住在公園綠地暴露水平越高的城市老年人，其散步頻率會(huì)顯著增加，平均壽命比遠(yuǎn)離公園綠地環(huán)境的老年人高[21]。雖然無直接證據(jù)表明城市ESs暴露水平越高，人群健康效益越好；但現(xiàn)有的研究證實(shí)了暴露水平潛在揭示了人群對(duì)城市綠地ESs獲益機(jī)會(huì)和能力的大小，暴露水平越高，人群參與使用的機(jī)會(huì)就越大，ESs的服務(wù)價(jià)值才越有可能被轉(zhuǎn)化為健康效益。由于通常無法獲得城市綠地ESs的實(shí)際服務(wù)量數(shù)據(jù)，特別是在復(fù)雜的城市環(huán)境被試情景下，實(shí)際服務(wù)量往往以地理空間臨近程度/累積機(jī)會(huì)等來計(jì)量[30]。

以地理空間為基礎(chǔ)估算綠地ESs的暴露水平方法主要包括臨近程度和累積機(jī)會(huì)，通常采用鄰近性、可達(dá)性和綠地百分比等指標(biāo)來度量轉(zhuǎn)化。臨近程度也可以稱可達(dá)性，以居民居住地距離最近目的地的交通時(shí)間、成本、目的地獲得的機(jī)會(huì)數(shù)量或起點(diǎn)與城市綠地之間的吸引能力來度量，反應(yīng)居民到達(dá)目的地的便捷程度[33]。有關(guān)臨近性和可達(dá)性的測(cè)度方法尚沒有共識(shí)性結(jié)果，多數(shù)研究利用GIS計(jì)算門檻指標(biāo)，包括距離、至最近設(shè)施的步行距離/時(shí)間等。累積機(jī)會(huì)是基于一定地域空間單元內(nèi)的綠地占比，通常使用人口普查邊界、鄰里、緩沖范圍來統(tǒng)計(jì)綠地暴露水平，主要通過緩沖區(qū)范圍內(nèi)的綠地面積、單位面積增量、面積百分比等估算區(qū)域的累積暴露機(jī)會(huì)。但以空間地理為基礎(chǔ)的距離和數(shù)量計(jì)量方法無法考慮到主觀感知、性別、收入、使用頻率、持續(xù)時(shí)間和綠地質(zhì)量特征等因素造成暴露水平差異。例如2個(gè)大小面積相同的經(jīng)過設(shè)計(jì)的公園和未經(jīng)處理的綠地荒地，由于設(shè)施、維護(hù)和感知安全、空間結(jié)構(gòu)等差異，前者會(huì)顯著影響人群暴露質(zhì)量水平。因此，研究除了關(guān)注以地理空間為基礎(chǔ)的數(shù)量和距離暴露水平外，更要考慮使用者的主觀感知、人群屬性、使用偏好和綠地質(zhì)量特征的差異影響。

3.3 調(diào)節(jié)變量M2：城市綠地ESs的接觸與體驗(yàn)

研究分析框架中的另一重要調(diào)節(jié)變量M2是接觸和體驗(yàn)，表征城市綠地ESs暴露水平的形式、頻次和強(qiáng)度(Step4)。研究證實(shí)，相同綠地暴露水平下不同人群的健康差異可能源于自然接觸與體驗(yàn)的不同，自然接觸和體驗(yàn)是生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能進(jìn)行人群健康效益轉(zhuǎn)化的必然中間過程[34]。例如，有研究發(fā)現(xiàn)由于人群日常綠地使用差異，住區(qū)1 000m范圍內(nèi)的綠地暴露水平與焦慮癥、抑郁癥發(fā)病率的統(tǒng)計(jì)關(guān)系只在兒童和低收入人群上成立[35]；居民體力活動(dòng)與生活空間的公園數(shù)量及距離顯著相關(guān)，但是女性相對(duì)于男性在這一關(guān)系上更為明顯[36]。

影響與城市綠地生態(tài)系統(tǒng)接觸的感知互動(dòng)因素主要包括人的視覺、聽覺、嗅覺和觸覺，例如通過窗戶觀看綠色植被與在公園中動(dòng)態(tài)體驗(yàn)獲得的接觸是不同的，通過模擬人與自然之間的“互動(dòng)模式”可以直觀獲取路徑作用機(jī)理。體驗(yàn)是接觸之后獲得的主觀感知過程，體驗(yàn)程度差異決定人群暴露的實(shí)際ESs強(qiáng)度和劑量，卡普蘭夫婦從遠(yuǎn)離、魅力、程度和兼容4個(gè)方面概述了體驗(yàn)自然的程度差異，認(rèn)為從與自然接觸的表面感知到認(rèn)知進(jìn)程轉(zhuǎn)變要經(jīng)歷4個(gè)漸進(jìn)影響歷程[12]，與自然體驗(yàn)的程度越高表示獲得的健康恢復(fù)效果越好。值得注意的是，從“接觸(互動(dòng)模式)到體驗(yàn)程度”，即與相同自然接觸后的個(gè)體主觀感知程度存在很大的差異。例如2組對(duì)照組在相同恢復(fù)性自然環(huán)境條件下，精神壓力緩解程度差異明顯，一方面因?yàn)閭€(gè)體偏好和行為特征導(dǎo)致與自然接觸存在差異；另一方面，由于不同主觀感知、接受能力及與自然的接觸感可能會(huì)導(dǎo)致特定的體驗(yàn)程度差異[37]。

3.4 因變量Y：城市綠地ESs的健康影響效益結(jié)果

通過控制調(diào)節(jié)變量Mi獲取城市綠地ESs對(duì)特定心理和生理健康指標(biāo)的影響大小來解釋健康影響效益，計(jì)算城市綠地ESs服務(wù)量、暴露水平和接觸體驗(yàn)與健康結(jié)果之間所產(chǎn)生的效益差異(Step5)。在保證被試者基于“服務(wù)量-暴露水平-接觸體驗(yàn)-效益”的現(xiàn)實(shí)理論路徑前提下建立綠地與相應(yīng)健康結(jié)果的關(guān)系，即提前規(guī)定刺激所依托的綠地環(huán)境類型(如公園)和接受刺激的被試人群(如青少年)，通過控制暴露水平和接觸體驗(yàn)變量，利用生產(chǎn)函數(shù)揭示從城市綠地ESs到健康影響效益的曲線關(guān)系。國外已經(jīng)針對(duì)城市綠地的健康影響效益開展了大量相關(guān)性實(shí)證研究，在情緒、記憶力、認(rèn)知能力、壓力、注意力等心理變量和血壓、腎上腺素、皮質(zhì)醇、唾液酶和腦電波等生理指標(biāo)上形成較為豐富的成果[38]。研究可基于以上實(shí)證基礎(chǔ)完善城市綠地ESs的健康影響效益評(píng)估，通過控制暴露水平、接觸體驗(yàn)等調(diào)節(jié)變量獲取城市綠地ESs的健康影響效益結(jié)果(Step6)，識(shí)別調(diào)節(jié)變量的中介效應(yīng)量大小，進(jìn)一步分析城市綠地ESs的健康影響機(jī)制。

4 結(jié)語

城市綠地ESs的健康影響效益要經(jīng)過功能、服務(wù)、效益的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)化才能實(shí)現(xiàn)，要深入認(rèn)識(shí)服務(wù)-效益二者的聯(lián)系就必然要確認(rèn)現(xiàn)實(shí)因果路徑及聯(lián)系過程中的調(diào)節(jié)因素。顯然，過去有關(guān)“自然-健康”的相關(guān)性結(jié)論和先驗(yàn)性因果機(jī)理還無法支持該目標(biāo)，導(dǎo)致理論研究難以應(yīng)用到實(shí)踐過程。研究將生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)與人群健康有機(jī)聯(lián)系起來，提出城市綠地ESs健康影響內(nèi)涵，基于“服務(wù)量-暴露水平-接觸體驗(yàn)-效益”的現(xiàn)實(shí)理論路徑和中介調(diào)節(jié)模型，提出了城市綠地ESs的健康影響機(jī)制框架與分析模型。

城市綠地ESs的健康影響研究是一項(xiàng)涉及城市綠地生態(tài)系統(tǒng)功能、服務(wù)和人群健康的復(fù)雜工作，筆者所指的城市綠地ESs健康影響限于生態(tài)效度①與李雙成、Bratman G等初步建立的現(xiàn)實(shí)理論路徑層面，相較于復(fù)雜的健康影響機(jī)制，難免掛一漏萬。新時(shí)期，全球健康形勢(shì)面臨新挑戰(zhàn)，當(dāng)前國內(nèi)外對(duì)城市綠地ESs健康影響的認(rèn)知度與其重要性遠(yuǎn)未匹配，我們?nèi)孕枨逍颜J(rèn)識(shí)到，該領(lǐng)域仍需要強(qiáng)化研究的生態(tài)效度，科學(xué)認(rèn)識(shí)城市綠地ESs要素與預(yù)期健康結(jié)果的現(xiàn)實(shí)路徑與影響機(jī)制，以此提高城市綠地系統(tǒng)的生態(tài)服務(wù)效率，增加人們從中獲取健康益處的機(jī)會(huì)。

注：文中圖片均由作者繪制。

注釋：

① 生態(tài)效度指試驗(yàn)結(jié)果能夠推論到樣本的總體和其他同類現(xiàn)象中去的程度，即試驗(yàn)結(jié)果的普遍代表性和適用性,是衡量某一理論或某一試驗(yàn)結(jié)果是否具有實(shí)用價(jià)值的重要指標(biāo)。文中泛指城市綠地健康影響的“選擇綠地要素特征-選定被試對(duì)象-預(yù)設(shè)試驗(yàn)前提-進(jìn)行實(shí)驗(yàn)刺激-測(cè)評(píng)相應(yīng)健康指標(biāo)”的試驗(yàn)研究。