從城市自然到居民健康的生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)路徑

郭庭鴻 舒波 董靚

摘要：城市自然與居民的生理、心理及社會(huì)健康有著廣泛聯(lián)系，然而，過(guò)去大部分研究的相關(guān)性結(jié)論或控制條件下才能成立的因果性結(jié)論還不足以支持應(yīng)用實(shí)踐。文章從阻礙應(yīng)用實(shí)踐的關(guān)鍵問(wèn)題切入，對(duì)城市自然與居民健康的聯(lián)系過(guò)程“生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)路徑”進(jìn)行了述評(píng)并嘗試構(gòu)建相應(yīng)的概念性框架。

關(guān)鍵詞：自然一健康，現(xiàn)實(shí)路徑，調(diào)節(jié)因素，概念框架

城市自然不僅提供生物多樣性支持和氣候調(diào)節(jié)等“有形”的生物物理服務(wù)，還承載著休閑游憩、審美體驗(yàn)和精神滿足等“無(wú)形”的文化服務(wù)。相較于其他服務(wù)，文化服務(wù)代表了人與自然間最親密的關(guān)系，其獲取過(guò)程通常需要真實(shí)地接觸（使用）自然環(huán)境。過(guò)去幾十年的研究表明，接觸自然有利于自感健康提升、抑郁風(fēng)險(xiǎn)減少、身體質(zhì)量指數(shù)下降及社區(qū)歸屬感增強(qiáng)等。這種意義上的文化服務(wù)可能是城市白然最有價(jià)值的貢獻(xiàn)。然而，目前為止大部分研究證據(jù)屬于“自然一健康”的相關(guān)性結(jié)論以及控制條件下才能成立的因果性結(jié)論，只能說(shuō)明白然是否影響健康及其理論上的聯(lián)系機(jī)制?，F(xiàn)實(shí)世界中，經(jīng)由文化服務(wù)路徑聯(lián)系二者的過(guò)程受多重因素的干擾，如性別、種族、經(jīng)濟(jì)狀況等人口學(xué)因素，自然環(huán)境的物理特征，社會(huì)文化背景及當(dāng)?shù)貧夂虻取Ｄ壳昂苌儆醒芯筷P(guān)注經(jīng)過(guò)這些第三方因素影響之后，自然與健康的聯(lián)系是否成立及何種程度上成立的問(wèn)題。由此，本文試圖根據(jù)近年國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)基于文化服務(wù)路徑的城市自然與居民健康問(wèn)題予以述評(píng)，即要討論現(xiàn)有科學(xué)研究與應(yīng)用實(shí)踐之間面臨的障礙。

1 概念界定

1）城市自然（urban nature）。自然原本指人類和人工的對(duì)立物，是由動(dòng)植物等生命要素以及水土氣等非生命要素組成的，具有不同結(jié)構(gòu)、過(guò)程、功能和尺度的地理單元。然而，健康相關(guān)研究往往更為感興趣的是位于建成環(huán)境中的自然，如室內(nèi)外綠化、街道綠化及公園等。由于它們都經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)、建造、管理和維護(hù)等不同程度的人類干擾并包含人工要素，本文采用“城市自然”一詞把自然與城市結(jié)合起來(lái)的同時(shí)也對(duì)其加以區(qū)分。

2）健康（health）。1948年世界衛(wèi)生組織（WHO）將其定義為“整個(gè)軀體、心理和社會(huì)的良好狀況，不僅是無(wú)生理疾病和軀體殘疾”。本文將健康視為自然-健康關(guān)系鏈的最終結(jié)果，是人類福祉的重要組成部分。

3）生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)（cultural ecosyslemservice）。這里的“文化服務(wù)”等同于“文化效益”，同生物物理服務(wù)一樣都被視為末端狀態(tài)。此概念基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的“級(jí)聯(lián)模型”（cascademodel）等認(rèn)為，有必要把“服務(wù)”從“效益”中分離出來(lái)，否則不足以反映不同服務(wù)的本質(zhì)區(qū)別。他們認(rèn)為從生態(tài)系統(tǒng)到人類福祉的聯(lián)系過(guò)程中，要經(jīng)過(guò)“功能”（生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和過(guò)程的結(jié)果）、“服務(wù)”（當(dāng)功能具有價(jià)值時(shí)轉(zhuǎn)化為服務(wù)）及“效益”（由服務(wù)產(chǎn)生效益）的級(jí)聯(lián)轉(zhuǎn)化。由于生態(tài)功能在改善物理環(huán)境上的價(jià)值是固有的，此時(shí)三者間的轉(zhuǎn)化是直接的，可不區(qū)分彼此（如植被對(duì)城市熱島效應(yīng)的緩解，依賴于葉面的熱輻射反射及蒸散等功能）;但是生態(tài)功能與文化服務(wù)間的轉(zhuǎn)化需要人為參與，只有當(dāng)功能被賦予價(jià)值時(shí)才能轉(zhuǎn)化為服務(wù)（如由植被創(chuàng)造的游憩空間，只有被人使用時(shí)才能轉(zhuǎn)化為游憩服務(wù)，進(jìn)而產(chǎn)生效益）（圖1）。本文重點(diǎn)關(guān)注自然與健康的聯(lián)系過(guò)程和步驟（路徑）.故將文化服務(wù)理解為被人賦予價(jià)值的生態(tài)功能。

2 自然與健康的經(jīng)典理論及實(shí)證研究簡(jiǎn)述

近40年，自然與健康議題引起了環(huán)境心理學(xué)、休閑游憩學(xué)及規(guī)劃設(shè)計(jì)學(xué)等領(lǐng)域諸多學(xué)者的強(qiáng)烈興趣。其中，尤以圍繞“減壓理論”（stress reduction theory）和“注意力恢復(fù)理論”（altenlion restorative theory）的實(shí)驗(yàn)研究及其指標(biāo)檢測(cè)方法的進(jìn)步，使該領(lǐng)域取得重要進(jìn)展并獲得廣泛認(rèn)同。

2.1 經(jīng)典理論假說(shuō)

“減壓理論”認(rèn)為長(zhǎng)期進(jìn)化過(guò)程中，人類應(yīng)對(duì)壓力時(shí)對(duì)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(jī)制。所謂“壓力”（stress）是指?jìng)€(gè)體感知到所處情境的需求與其生理、心理或社會(huì)資源不相匹配而造成的身心緊張狀態(tài)。其之所以將自然與健康的關(guān)系歸結(jié)于壓力，是因?yàn)楸灸艿膲毫Ψ磻?yīng)對(duì)早期人類的生存至關(guān)重要。當(dāng)遇到傷害或傷害威脅時(shí)（如猛獸攻擊），害怕等消極情緒會(huì)觸發(fā)壓力反應(yīng)（激素分泌增加促使體內(nèi)器官運(yùn)轉(zhuǎn)加速）從而為“戰(zhàn)斗或逃避”（fight or flight）提供能量。然而，此過(guò)程會(huì)帶來(lái)過(guò)度生理喚醒、能量消耗和注意下降等不利影響。當(dāng)遇到有利生存的環(huán)境時(shí)（如利于觀察、隱蔽或獲得食物和水源的自然環(huán)境）.情緒會(huì)從消極轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極并使受到干擾失調(diào)的生理運(yùn)行得以恢復(fù)。

“注意力恢復(fù)理論”認(rèn)同自然減壓，但不同意初始反應(yīng)上只有無(wú)意識(shí)的情緒變化。該理論認(rèn)為導(dǎo)致壓力的原因除了傷害本身足夠令人厭惡外，還有因資源不足致使無(wú)法處理復(fù)雜信息。由于定向注意（directed attention）是所有有意識(shí)的信息處理都會(huì)動(dòng)用的重要資源，其特點(diǎn)是服從預(yù)定目的并需要努力和大量精力才能保持，強(qiáng)烈而持續(xù)地運(yùn)用會(huì)使其疲勞。自然環(huán)境的遠(yuǎn)離（being a—way）、迷人（fascinalion）、豐富（extent）和相容（compalibility）等屬性，會(huì)使個(gè)體的注意模式從定向注意切換為無(wú)預(yù)定目的的自發(fā)注意（automatic attention），從而使前者得以恢復(fù)并使壓力減小。此外，該理論還強(qiáng)調(diào)了個(gè)體無(wú)壓力時(shí)接觸自然也可以使注意疲勞恢復(fù)的情形?？傊?，無(wú)論是減壓理論還是注意力恢復(fù)理論，描述的都是接觸自然過(guò)程中由心理變化主導(dǎo)的積極效應(yīng)（可被統(tǒng)稱為心理恢復(fù)）。

2.2 實(shí)驗(yàn)研究概況

減壓理論、注意力恢復(fù)理論已被大量對(duì)照實(shí)驗(yàn)證實(shí)。這些研究一般采用“選擇研究環(huán)境一選定被試對(duì)象一預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)前提一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)刺激一測(cè)評(píng)相應(yīng)指標(biāo)”的研究設(shè)計(jì)，檢查自然和人工環(huán)境對(duì)被試生理心理的不同影響。其中，烏爾里希（R.S.Ulrich） 1984年發(fā)表在《Science》期刊上的研究具有開創(chuàng)性意義。他巧妙地利用某醫(yī)院病房的不同窗景條件（一側(cè)病房面對(duì)普通磚墻，另一側(cè)病房面對(duì)樹林），證明“那些直接或感官上接觸自然的病人具有較高的疼痛域值”。該研究之后，隨著指標(biāo)檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步，使該領(lǐng)域取得長(zhǎng)足發(fā)展。早期研究主要借助心理學(xué)量表評(píng)價(jià)被試接受刺激前后的主觀感受，包括情緒狀態(tài)、感知壓力、定向注意和環(huán)境偏好等。如有研究使用“情緒反應(yīng)量表”（ZIPERS）評(píng)估了觀看自然場(chǎng)景和城市場(chǎng)景的效益差異，結(jié)果顯示自然組的積極情緒更高、恐懼感和悲傷感更少。之后，研究深入至生理壓力反應(yīng)，利用“生物反饋儀”（biofeedback）測(cè)量被試的血壓、心率和心率變異性、皮膚導(dǎo)電性及唾液皮質(zhì)醇等，證明了自然環(huán)境對(duì)這些指標(biāo)的顯著改善;同時(shí)，生理與心理指標(biāo)間表現(xiàn)出廣泛的一致性。近期，腦成像技術(shù)的應(yīng)用為該領(lǐng)域添加了更為直觀的證據(jù)。如有研究利用功能性磁共振成像技術(shù)（fMRI），對(duì)比被試觀看不同環(huán)境時(shí)的腦神經(jīng)活動(dòng)。結(jié)果顯示，城市環(huán)境使被試的視覺和注意處理區(qū)域的神經(jīng)興奮明顯增強(qiáng)，而自然環(huán)境并沒有類似的效應(yīng)，表明被試在處理城市環(huán)境信息時(shí)需要更多的定向注意。

除心理恢復(fù)外，研究表明自然環(huán)境還可促進(jìn)體力活動(dòng)，基于自然的體力活動(dòng)，也稱“綠色運(yùn)動(dòng)”（green exercise），比起室內(nèi)或城市環(huán)境的同類活動(dòng)，對(duì)生理心理健康的影響更為顯著。同時(shí)，多個(gè)采用中介分析的研究顯示自然環(huán)境中的“社交活動(dòng)”（social contact）也可以解釋自然與健康關(guān)系的一部分。

3 自然與健康的聯(lián)系路徑

3.1 理論路徑及其問(wèn)題

目前，多位學(xué)者在既往實(shí)驗(yàn)研究的基礎(chǔ)上總結(jié)了自然如何影響健康的因果路徑，其中哈蒂格（T.Hartig）等的理論模型被廣泛引用。他們認(rèn)為人一自然交互過(guò)程中產(chǎn)生的“心理恢復(fù)、體力活動(dòng)和社交聯(lián)系”和自然對(duì)“不良環(huán)境暴露的減少”是影響健康的中介機(jī)制，它們或單一或共同地聯(lián)接自然與健康。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，自然環(huán)境可提供審美和放松的機(jī)會(huì)，通過(guò)緩解心理疲勞和精神壓力提升心理健康;也可提供安全、易得、富有吸引力的場(chǎng)所，通過(guò)體力活動(dòng)促進(jìn)生理心理健康;還可提供鄰里交往的場(chǎng)所，通過(guò)積極的社交活動(dòng)形成良好的心理和自感健康;還可減少空氣污染、高溫高熱及噪聲等不良環(huán)境的影響。

盡管理論如此，但受控條件下開展的實(shí)驗(yàn)研究在支持因果路徑的同時(shí)，忽略了理論與現(xiàn)實(shí)的差距。上述路徑中，除“減少不良環(huán)境”外，其余都是在保證被試接觸（使用）自然的前提下建立的自然與相應(yīng)健康結(jié)果的關(guān)系，也即提前規(guī)定了刺激方式（如開展體力活動(dòng)）、刺激所依托的環(huán)境類型（如公園）以及接受刺激的被試（如兒童）。問(wèn)題是現(xiàn)實(shí)生活中這些規(guī)定并不存在。人們是否或以怎樣的形式接受自然刺激，會(huì)因人的需求和環(huán)境類型等的不同而有較大差異，進(jìn)而可能對(duì)健康產(chǎn)生不同程度的影響。對(duì)此，不設(shè)定上述前提的基于自由人群（free-living population）的橫斷面研究可進(jìn)一步佐證。如有研究分析了住區(qū)1 km范圍內(nèi)的綠地?cái)?shù)量與焦慮癥、抑郁癥發(fā)病率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)綠地?cái)?shù)量越多發(fā)病率越低的統(tǒng)計(jì)顯著性只在兒童和低收入人群上成立。另一研究發(fā)現(xiàn)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。此類研究表明，不同人群的表現(xiàn)差異可能源于自然接觸（使用）上的不同。

由此可見，心理恢復(fù)、體力活動(dòng)和社交聯(lián)系路徑可能是實(shí)驗(yàn)環(huán)境中才能成立的理論路徑。其與現(xiàn)實(shí)情境的不一致，說(shuō)明有必要進(jìn)一步檢查現(xiàn)實(shí)世界中自然與健康的聯(lián)系過(guò)程（即現(xiàn)實(shí)路徑）.否則將會(huì)造成應(yīng)用實(shí)踐的偏差。

3.2 文化服務(wù)的現(xiàn)實(shí)路徑

理論路徑的一部分是通過(guò)改變物理環(huán)境（如控制熱島效應(yīng)）直接減少健康風(fēng)險(xiǎn)，被稱為“生物物理服務(wù)路徑”，此過(guò)程不需要個(gè)體有意識(shí)的參與體驗(yàn)便可獲益;與之相對(duì)，其余大部分是通過(guò)促進(jìn)有益健康的行為（如體力活動(dòng)、社會(huì)交往）或是改變?nèi)说纳硇睦頎顟B(tài)（如精神壓力、心理疲勞），進(jìn)而間接地影響健康。這些間接效益實(shí)質(zhì)上是接觸（使用）自然的結(jié)果，而后者表示人們對(duì)生態(tài)功能文化價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)應(yīng)的路徑可被稱為“文化服務(wù)路徑”。

現(xiàn)有理論路徑基于一種線性假設(shè)（linear as-sump Lion），即假定自然環(huán)境的數(shù)量增加或質(zhì)量提高（如生物多樣性）會(huì)產(chǎn)生更多積極的健康結(jié)果。但是，現(xiàn)實(shí)情況表明，該假設(shè)僅適用于生物物理服務(wù)路徑。對(duì)文化服務(wù)路徑來(lái)說(shuō)，這種關(guān)系可能被很多與自然接觸（使用）有關(guān)的因素干擾，進(jìn)而出現(xiàn)雙向或不同程度的結(jié)果。這些因素被稱為自然與健康關(guān)系的調(diào)節(jié)變量（modera-tors）。所謂調(diào)節(jié)變量是指“如果因變量（Y）與自變量（x）的關(guān)系是變量M的函數(shù)：Y=f（x，M） +e，則稱M為調(diào)節(jié)變量”，調(diào)節(jié)變量會(huì)影響因變量和白變量之間關(guān)系的方向（正或負(fù)）和強(qiáng)弱。以綠色運(yùn)動(dòng)為例，理論路徑一般包括4個(gè)線性環(huán)節(jié)：由一定數(shù)量和種類的植被組合而成的自然環(huán)境（A），具有改善局部氣候、遮陰及美化物理空間的功能（B），可提供安全、舒適和富有吸引力的場(chǎng)所并由此開展體力活動(dòng)（C），間接地促進(jìn)健康（D）。但是，A-B之間可能因個(gè)體的可自由支配時(shí)間、身體狀況、可選擇的其他體力活動(dòng)機(jī)會(huì)（如體育館）及當(dāng)時(shí)的天氣狀況等因素的影響，而出現(xiàn)是否進(jìn)入自然空間的兩種可能。如果受以上因素約束而沒有進(jìn)入的話，則不能使用其所提供的體力活動(dòng)機(jī)會(huì)（適于體力活動(dòng)的場(chǎng)所）;B-C之間可能因個(gè)體對(duì)體力活動(dòng)的偏好及其身體狀況等因素，而決定是否開展體力活動(dòng);C-D之間可能因體力活動(dòng)的強(qiáng)度、時(shí)間及個(gè)人的適應(yīng)性等，產(chǎn)生不同水平甚至相反的的健康結(jié)果（如改善心臟病、高血壓、肥胖等與靜態(tài)生活方式有關(guān)的疾?。Ｍ?，社交聯(lián)系和心理恢復(fù)的理論路徑也會(huì)受到相關(guān)調(diào)節(jié)因素的干擾。

3.3 基于現(xiàn)實(shí)路徑的概念性研究框架

文化服務(wù)的現(xiàn)實(shí)路徑遠(yuǎn)比理論路徑復(fù)雜。若想在現(xiàn)實(shí)情境中達(dá)成自然與健康的聯(lián)系，必須要確認(rèn)二者的因果關(guān)系及聯(lián)系過(guò)程中調(diào)節(jié)因素的作用。顯然，過(guò)去關(guān)于“自然一健康”的相關(guān)性結(jié)論或先驗(yàn)的因果性結(jié)論無(wú)法支持此目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。加之，這些結(jié)論大多建立在自然和非自然環(huán)境的粗放對(duì)比上，沒有提供白然要素（或?qū)傩裕┡c預(yù)期健康結(jié)果的詳細(xì)信息，進(jìn)一步增加了應(yīng)用實(shí)踐的難度。如此不難理解現(xiàn)今城市自然的規(guī)劃管理往往采用“一刀切”的方式來(lái)滿足生態(tài)、社會(huì)、文化等多元需求。面對(duì)這一狀況，首先需要一個(gè)概念性研究框架來(lái)明確相關(guān)研究的努力方向。我們根據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)，提出了相應(yīng)的解決方案（圖2）。

4 結(jié)論與建議

未來(lái)30年，世界范圍內(nèi)70%的人口將居住在城市。靜態(tài)化且充滿壓力的城市生活方式將會(huì)使更多人罹患抑郁、肥胖、心血管疾病等慢性非傳染疾病。在此背景下，自然環(huán)境潛在多方面的健康效益使其備受學(xué)界關(guān)注。然而，城市空間的高度人工化使城市內(nèi)部的自然資源變得非常有限，有限的資源必然難以發(fā)揮其所能提供的多維健康效益。由此，必須借助一定的干預(yù)措施來(lái)提升城市自然的健康促進(jìn)作用。誠(chéng)然，既往研究揭示了自然與健康的相關(guān)關(guān)系以及作用機(jī)制，但還不足以支持真正可實(shí)施的“基于自然的健康解決方案”（nature-based health solution）。本文關(guān)于城市自然生態(tài)系統(tǒng)文化服務(wù)路徑的討論試圖闡明理論與現(xiàn)實(shí)的差距，為后續(xù)可直接支持應(yīng)用實(shí)踐的研究提供一些參考和思路。

長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，該領(lǐng)域還需強(qiáng)化研究的生態(tài)效度（ecological validity），評(píng)估不同條件下具體自然要素與預(yù)期健康結(jié)果的“劑量一效應(yīng)關(guān)系”（dose-effect relationship）。因此， “野外控制研究”和“縱向觀察研究”將有助于厘清這些關(guān)系。前者可用于檢測(cè)真實(shí)情境中自由人群對(duì)自然特征變化（如社區(qū)綠地改造前后）的不同反應(yīng)（如體力活動(dòng)頻率變化），進(jìn)而分析引起這些差異的因素。后者可跟蹤觀察到不同情境中研究對(duì)象在自然和健康上的變化。然而，由于此類研究受研究條件（如引起一定區(qū)域的自然環(huán)境變化）和數(shù)據(jù)收集的限制而具有較大難度。近期而言，在沒有精確匹配劑量一效益之前，可圍繞城市自然的使用情況開展“片段式”研究，也即調(diào)查調(diào)節(jié)因素如何影響活動(dòng)類型、停留時(shí)間及使用頻率等。對(duì)此，可借助傳統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)或非現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查方法收集使用者的需求數(shù)據(jù)，借助地理信息系統(tǒng)或現(xiàn)場(chǎng)視覺觀察方法收集自然環(huán)境物理特征數(shù)據(jù)，還可借助“公共參與地理信息系統(tǒng)”（Public Par-Licipatory GIS）獲取更為精確的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)之間的匹配可為多樣的休閑游憩需求提供生態(tài)結(jié)構(gòu)清晰的自然環(huán)境，以此來(lái)提高城市自然的使用，進(jìn)而增加人們從中獲益的可能性。這一策略對(duì)近期的城市自然規(guī)劃管理尤為重要，在現(xiàn)有“規(guī)定最短距離、最小面積的做法”基礎(chǔ)上又前進(jìn)了一步。