不同健康影響路徑下的城市綠地空間特征

干靚 楊偉光 王蘭

城市綠地是城市自然生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，具有凈化環(huán)境、調(diào)節(jié)小氣候、提供景觀與休憩場(chǎng)所等生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能[1]，能夠?qū)θ祟惖纳砗托睦斫】诞a(chǎn)生積極作用。近年來，城市綠地與公共健康的研究受到廣泛關(guān)注， 隨著多源數(shù)據(jù)融合和時(shí)空計(jì)量研究方法的廣泛應(yīng)用，相關(guān)研究日益趨近綠地健康影響作用機(jī)制的真實(shí)狀況，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)城市綠地健康影響路徑的研究日趨完善。Hartig等[2]、Shanahan等[3]從綠地的自然屬性，Markevych等[4]從綠地功能，Van Den Bosch等[5]373和Aerts等[6]以綠地生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能為視角，馬明等[7]從綠色開放空間的健康作用過程，姚亞男等[8]從綠地作為生態(tài)產(chǎn)品和促進(jìn)健康行為的角度， 為解讀城市綠地健康影響路徑提供了線索和框架。 但規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐者仍然存在疑惑，如：為促進(jìn)特定健康效益，綠地分布是集中還是分散更好？布局在什么位置更合適？綠地內(nèi)部結(jié)構(gòu)、設(shè)施、植被配置怎樣才更合理？這些問題需要系統(tǒng)且有針對(duì)性的回答，對(duì)于不同影響路徑下具體綠地空間特征的作用機(jī)制有待深化。

鑒于此，筆者基于Web of ScienceTM和中國(guó)知網(wǎng)等文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)，參考國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中提出的關(guān)鍵詞[5]375，以城市綠地（urban green space）、公共健康（public health）、空氣污染（air pollution）、城市熱島（heat island）、噪聲（noise）、體力活動(dòng)（physical activity）、社會(huì) 交往（social contact）、自然體驗(yàn)（experience of nature）、心理恢復(fù)（restorative）作為主題詞，進(jìn)行相關(guān)文獻(xiàn)檢索。共檢索相關(guān)中英文文獻(xiàn)120篇，經(jīng)篩選后，最終基于55篇進(jìn)行分析。根據(jù)歸納總結(jié)的城市綠地對(duì)健康影響的基本路徑，筆者對(duì)分布格局特征、周邊聯(lián)系特征與內(nèi)部環(huán)境特征3類城市綠地空間特征及其健康促進(jìn)效益進(jìn)行了梳理，以期為健康導(dǎo)向的綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)實(shí)踐提供依據(jù)，從而支撐健康綠地循證設(shè)計(jì)，并從實(shí)踐需求角度對(duì)基礎(chǔ)實(shí)證研究的深化方向提出建議（圖1）。

1 城市綠地的健康影響路徑

城市建成環(huán)境對(duì)公共健康的影響主要體現(xiàn)在各空間要素對(duì)城市環(huán)境、人群行為模式、心理狀態(tài)等方面的影響[9-10]。因此，筆者將城市綠地的健康影響路徑歸納為：減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露、促進(jìn)健康行為活動(dòng)和提高心理恢復(fù)能力3方面。

1.1 減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露

健康風(fēng)險(xiǎn)包括空氣污染、城市熱島以及噪聲污染等。空氣污染是造成心血管疾病的主要風(fēng)險(xiǎn)因素[11]。城市綠地能夠降低空氣污染，因?yàn)橹脖蝗~片能去除SO2等污染物，葉片表面還能沉降懸浮顆粒物；綠地通過降溫增濕減少冷卻能源使用，從而減少燃料排放污染[12]。炎熱環(huán)境與心血管和呼吸系統(tǒng)死亡率相關(guān)[13]。城市綠地緩解熱島效應(yīng)的方式有兩種：1）由植被遮蔽建筑或通過蒸騰蒸發(fā)冷卻周邊環(huán)境；2）通過減少城市冷卻能源需求來減少溫室氣體排放[14]，從而有效影響與炎熱環(huán)境相關(guān)的死亡率[15]。噪聲污染能影響居民睡眠、增加心血管疾病的患病風(fēng)險(xiǎn)[16]。城市綠地所形成的綠化屏障通過聲波衍射、吸收等方式降低噪聲，阻隔其傳播[17]，蟲鳴鳥叫等自然聲也可以降低非自然聲影響，緩沖噪聲產(chǎn)生的心理壓力[18]。

1.2 促進(jìn)健康行為活動(dòng)

健康行為包括自然體驗(yàn)活動(dòng)、體力活動(dòng)和社會(huì)交往活動(dòng)。缺乏與自然直接接觸可能面臨健康風(fēng)險(xiǎn)[19]。城市居民與自然接觸最好的地點(diǎn)即是城市綠地[20]。周邊綠地的覆蓋率與距離會(huì)影響自然體驗(yàn)活動(dòng)的參與性[21]114,[22]32。缺乏體力活動(dòng)是全球非傳染性慢性疾病增加的一大因素[23]。城市綠地可以提供安全、便捷、有吸引力的場(chǎng)地來引導(dǎo)人們進(jìn)行體力活動(dòng)[24]。綠色環(huán)境中進(jìn)行的體力活動(dòng)，比在其他環(huán)境條件下更有益于身心健康[25]。生活在公園綠地周邊的居民進(jìn)行體力活動(dòng)的頻率更高[26]。綠地作為公共開放空間為鄰里交往提供機(jī)會(huì)[27]，來自不同背景的人們可在參與綠地活動(dòng)的過程中通過反復(fù)的視覺接觸以及短時(shí)間的戶外對(duì)話和問候來建立更好的鄰里關(guān)系[28]，減少負(fù)面情緒產(chǎn)生的可能。研究表明社會(huì)交往是綠地與公共健康之間重要的中介變量[29]。

1.3 提高心理恢復(fù)能力

城市綠地在緩解壓力、改善情緒、恢復(fù)注意力和調(diào)節(jié)心理疾病等方面具有獨(dú)特作用[30]。綠地能夠提高心理恢復(fù)能力的原理可以用減壓理論和注意力恢復(fù)理論解釋[31]。前者認(rèn)為人類天生就傾向于尋找無害的自然環(huán)境來放松，壓力大的人與自然接觸后會(huì)引發(fā)副交感神經(jīng)系統(tǒng)反應(yīng)，從而產(chǎn)生更加舒適放松的積極情緒狀態(tài)[32]。后者認(rèn)為，在自然環(huán)境中對(duì)有趣而豐富的場(chǎng)景給予無意識(shí)的注意有助于恢復(fù)精力，從而提高認(rèn)知能力[33]。

2 不同健康影響路徑下的城市綠地空間特征

綠地分布格局特征指綠地在城市中的空間分布（集中或分散）；綠地周邊聯(lián)系特征指綠地與其他用地的聯(lián)系狀況，包括可獲得性①、可達(dá)性②等；綠地內(nèi)部環(huán)境特征指單個(gè)綠地的自身特征，包括幾何特征（面積、形狀）、場(chǎng)地特征（設(shè)施、地形地貌等）、植被特征（植被類型、數(shù)量和群落結(jié)構(gòu)等）以及生物多樣性特征（物種種類、數(shù)量）等方面。不同層面的綠地空間特征在一種或多種影響路徑下發(fā)揮綠地的健康效益。

2.1 減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露的綠地空間特征

2.1.1 減少空氣污染的綠地空間特征

綠地斑塊聚集性、可獲得性以及植被特征對(duì)減少空氣污染具有重要作用。 綠地斑塊聚集性越高或者研究區(qū)周邊緩沖區(qū)內(nèi)綠化覆蓋率越高，大氣顆粒物濃度越低[34]98,[35]1,[36]105,[37]33。綠地內(nèi)部的植被特征也會(huì)影響大氣顆粒物濃度，植被的橫向結(jié)構(gòu)、豎向結(jié)構(gòu)及植被類型在一定程度上有助于削減大氣顆粒物[38]1685；沿街綠地中的喬灌草植被配置組合對(duì)大氣顆粒物削減能力最強(qiáng)[39]293；針闊葉混交林復(fù)合配置對(duì)顆粒物具有較好的凈化效果[40]932。

2.1.2 緩解城市熱島的綠地空間特征

綠地斑塊聚集性、連通性、可獲得性特征以及面積與形狀會(huì)影響城市綠地降溫效果。盡管斑塊聚集性和連通性影響綠地降溫效果存在不同結(jié)論，但多數(shù)研究支持更高的聚集性和連通性有更好的降溫效果[41]45,[42]349。提高綠地的可獲得性也有助于緩解城市熱島[41]56,[43]35。單個(gè)綠地面積越大降溫作用越好，但發(fā)揮顯著降溫效果的綠地面積閾值存在差異[44]428,[45]7。在臺(tái)北的研究發(fā)現(xiàn)3 hm2以上的公園綠地具有穩(wěn)定的降溫效果[46]；在北京的研究發(fā)現(xiàn)5 hm2以上的綠地降溫增濕效果極其明顯且衡定[47]；在重慶的研究則表明面積超過14 hm2時(shí)綠地降溫效果明顯[48]；這些結(jié)論不同的原因可能是地區(qū)氣候環(huán)境差異[49]。此外，同等面積的綠地形狀越復(fù)雜，其降溫效果越好[45]5,[50]87。

2.1.3 減少噪聲污染的綠地空間特征

減少噪聲污染方面，植被層次越豐富，減噪效果越好[51]68,[52]25。道路旁植被配置時(shí)應(yīng)注意增加水平和垂直向上植物群落層次，并將高大喬木種植在靠近高架路一側(cè)，植物群落高度依次遞減可以達(dá)到較好的減噪效果（表1）。

表1 減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露的綠地空間特征Tab. 1 Green space characteristics to reduce health risk exposure

2.2 促進(jìn)健康行為活動(dòng)的綠地空間特征

2.2.1 促進(jìn)自然體驗(yàn)活動(dòng)的綠地空間特征

綠地各層面特征都會(huì)影響居民自然體驗(yàn)活動(dòng)。綠地斑塊聚集性低，布局相對(duì)分散，則周邊居民的自然體驗(yàn)活動(dòng)參與頻率和時(shí)長(zhǎng)較高[53]69。綠地可達(dá)性與可獲得性越高，居民自然體驗(yàn)活動(dòng)的參與性也越高[21]114,[22]32,[54]7977,[55]385。安全、整潔和維護(hù)良好的綠地是居民參與自然體驗(yàn)活動(dòng)的前提條件[56]152,[57]52。居民在面積大的綠地中自然體驗(yàn)活動(dòng)參與頻率低，但活動(dòng)持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；在面積小的綠地中活動(dòng)頻率高，但活動(dòng)時(shí)長(zhǎng)短[58]。綠地內(nèi)有健身步道也能促進(jìn)居民體驗(yàn)自然[59]1；對(duì)青少年兒童而言，秋千、滑梯等娛樂設(shè)施是他們?cè)L問綠地的重要因素[57]57。綠地的自然特征，如有自然界面的小溪[60]1564、可攀爬的樹木、可以野餐的草地[61]1、不同的地形環(huán)境[62]都會(huì)影響居民的自然體驗(yàn)參與。綠地的生物多樣性特征也是一項(xiàng)重要因素[63]174,[64]394，物種種類與數(shù)量越豐富，居民自然體驗(yàn)活動(dòng)參與性越高。

2.2.2 促進(jìn)體力活動(dòng)的綠地空間特征綠地的可達(dá)性、可獲得性、場(chǎng)地特征也會(huì)影響居民的體力活動(dòng)。綠地的可獲得性越高，居民參與體力活動(dòng)意愿越強(qiáng)[65]6,[66]96。到達(dá)綠地的距離和時(shí)間越長(zhǎng)，居民體力活動(dòng)的頻率也越低[67]426,[68]1。有研究指出住家周邊至少300 m內(nèi)有綠地才能更好地促進(jìn)體力活動(dòng)，也有研究指出該距離不能超過400 m（10 min步程），而100 m是更優(yōu)的距離[69]。綠地的安全性是人們進(jìn)入的前提條件，也會(huì)影響體力活動(dòng)的持續(xù)時(shí)間[70]7,[71]124。綠地內(nèi)的設(shè)施配置同樣會(huì)影響居民的體力活動(dòng)。例如游樂場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、跑道和飲水機(jī)等設(shè)施對(duì)鼓勵(lì)兒童參與體力活動(dòng)尤為重要[72]；綠地內(nèi)安裝戶外健身器材后，居民體力活動(dòng)強(qiáng)度顯著增加[73]26；居民對(duì)綠地中游樂場(chǎng)、咖啡館、廁所等設(shè)施的品質(zhì)評(píng)分與體力活動(dòng)呈正相關(guān)[74]11。

2.2.3 促進(jìn)社會(huì)交往的綠地空間特征

綠地的可達(dá)性、可獲得性、場(chǎng)地與植被特征會(huì)影響居民的社會(huì)交往活動(dòng)。提高居住地周邊綠地的可獲得性與可達(dá)性在一定程度上能促進(jìn)社會(huì)交往[75]586,[76]44。對(duì)歐洲4個(gè)城市社區(qū)綠地與社會(huì)交往關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn)：社區(qū)綠地可獲得性越高，居民社會(huì)交往活動(dòng)越多[77]657。在美國(guó)洛杉磯的研究發(fā)現(xiàn)到公園綠地的距離會(huì)影響居民社交活動(dòng)[78]522。綠地的安全與維護(hù)是居民發(fā)生社交活動(dòng)的前提條件[76]44。豐富的植物要素也能在一定程度上強(qiáng)化居民對(duì)交往氛圍的感知，從而促進(jìn)人們進(jìn)行聊天、棋牌、喝茶等社交活動(dòng)[79]27（表2）。

表2 促進(jìn)健康行為活動(dòng)的綠地空間特征Tab. 2 Green space characteristics of health-promoting activities

2.3 提高心理恢復(fù)能力的綠地空間特征

提高心理恢復(fù)能力的綠地空間特征包括周邊聯(lián)系特征以及綠地內(nèi)部環(huán)境的場(chǎng)地、植被和生物多樣性特征。居民直接與綠地內(nèi)各要素接觸，通過各種感官感受綠地的恢復(fù)效益，因此綠地內(nèi)部環(huán)境特征對(duì)提高心理恢復(fù)能力影響更大[80]。

提高綠地的可獲得性與可達(dá)性在一定程度上有益于心理恢復(fù)[81]63,[82],[83]223,[84]99。對(duì)心理恢復(fù)影響最大的是綠地的植被與生物多樣性特征，場(chǎng)地中的設(shè)施、地形等也有一定影響[85]1,[86],[87]9。綠地內(nèi)鳥類等生物的多樣性越豐富，被試者的心理恢復(fù)效益就越好[87]9；受訪者可感知的蝶類、蜜蜂等昆蟲的物種豐富度與心理恢復(fù)存在一定相關(guān)性[88]120。綠地中的植物有助于提高居民對(duì)景觀優(yōu)美度的判斷，從而引發(fā)靜坐冥想、觀景聊天等休閑行為[79]27,[87]9；喬灌草搭配并且種植本地物種更有助心理恢復(fù)[88]120。此外，綠地內(nèi)多變的地形與豐富的設(shè)施能激發(fā)使用者對(duì)景觀優(yōu)美度與交往氛圍感的心理認(rèn)知，從而有益于心理復(fù)愈[79]26。也有研究發(fā)現(xiàn)受訪者對(duì)綠地內(nèi)設(shè)施品質(zhì)的評(píng)分越高，其心理困擾就越少[85]9（表3）。

表3 提高心理恢復(fù)能力的綠地空間特征Tab. 3 Green space characteristics of psychological restorativeness

2.4 小結(jié)

不同的綠地特征通過不同路徑影響著公共健康，具體指標(biāo)可表征不同層面空間特征（表4）。分布格局特征多與物理環(huán)境過程（降溫、增濕等）相關(guān)，主要通過減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露來發(fā)揮綠地的健康效益。周邊聯(lián)系特征主要針對(duì)居民的行為活動(dòng)參與性；而內(nèi)部環(huán)境特征則與居民行為活動(dòng)的體驗(yàn)性相關(guān)，好的活動(dòng)體驗(yàn)將促進(jìn)活動(dòng)的參與。周邊聯(lián)系特征和內(nèi)部環(huán)境特征共同促進(jìn)健康行為的發(fā)生。此外，綠地的內(nèi)部環(huán)境特征可能影響居民的心理恢復(fù)效果，尤其是植被和生物多樣性特征能有效地為居民提高心理恢復(fù)能力。

表4 不同影響路徑下的城市綠地空間特征Tab. 4 Urban green space characteristics under different impact pathways

3 結(jié)論與啟示

筆者以健康綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)的實(shí)際需求為導(dǎo)向，總結(jié)城市綠地在減少健康風(fēng)險(xiǎn)暴露、促進(jìn)健康行為活動(dòng)和提高心理恢復(fù)能力3方面的健康影響路徑，針對(duì)分布格局、周邊聯(lián)系、內(nèi)部環(huán)境3類城市綠地空間，辨析不同健康影響路徑的具體特征及其分析指標(biāo)?；谶@樣的特征指標(biāo)和路徑的梳理將有利于明確綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)和重點(diǎn)。

1）綠地分布格局特征主要通過綠地斑塊的聚集性和連通性來度量，值得注意的是，這類特征在不同影響路徑下所具有的健康效益趨向呈現(xiàn)出相反的結(jié)論。在同等綠地規(guī)模下，相對(duì)均等且分散布局能夠提高居民的可達(dá)性，這對(duì)促進(jìn)自然體驗(yàn)活動(dòng)有益；但對(duì)于減少空氣污染和緩解城市熱島，布局相對(duì)集中的綠地才能發(fā)揮出綠地相應(yīng)的健康效益。所以針對(duì)綠地分布格局的研究需要權(quán)衡主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)，找到布局的平衡點(diǎn)或閾值，辨析地區(qū)存在的不同健康風(fēng)險(xiǎn)影響，根據(jù)數(shù)據(jù)分析提出差異化的健康導(dǎo)向綠地規(guī)劃設(shè)計(jì)策略。

2）以綠化覆蓋率為代表的可獲得性特征在3方面健康影響路徑中都能發(fā)揮作用；可達(dá)性特征則主要作用于促進(jìn)健康行為和幫助心理恢復(fù)?，F(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范已提供了包含綠地面積、綠地率、綠化覆蓋率在內(nèi)的綠地規(guī)模指標(biāo)的環(huán)境底線要求。未來需要開展更具針對(duì)性的實(shí)證研究，量化健康效益，提出更高健康導(dǎo)向的綠地服務(wù)半徑、通達(dá)路徑、步行距離和時(shí)間等指標(biāo)要求。

3）內(nèi)部環(huán)境特征主要作用于促進(jìn)健康行為活動(dòng)和提高心理恢復(fù)能力方面。人的行為與心理感受主要受到微觀空間影響，綠地內(nèi)部環(huán)境中人工要素和自然要素之間的平衡，以及空間特征的細(xì)化設(shè)計(jì)是該層面重要的關(guān)注點(diǎn)。在土地空間資源有限、綠地規(guī)模較難大幅度增長(zhǎng)的存量規(guī)劃時(shí)代，其內(nèi)部環(huán)境品質(zhì)對(duì)于規(guī)劃設(shè)計(jì)更顯重要。有待進(jìn)一步分析綠地內(nèi)的游樂和服務(wù)設(shè)施配置、自然基底豐富度與趣味性、綠化維護(hù)管理方式、實(shí)際與可感知的動(dòng)植物物種豐富度等微觀要素，辨析其對(duì)特定的健康行為的促進(jìn)效應(yīng)和心理恢復(fù)作用。

除少數(shù)研究提出了具有降溫增濕效益的綠地面積閾值外，大部分研究尚未明確提出具有直接設(shè)計(jì)指導(dǎo)價(jià)值的量化指標(biāo)，如多大的綠地規(guī)模能有效鼓勵(lì)體力活動(dòng)？距離綠地多遠(yuǎn)能最大化鼓勵(lì)自然體驗(yàn)活動(dòng)？什么樣的植被配比有最佳的噪聲防治作用？究其原因是當(dāng)前實(shí)證研究中采用的度量指標(biāo)大多基于其他學(xué)科背景，即使針對(duì)城市建成環(huán)境，其研究結(jié)果也過于寬泛，較難作為設(shè)計(jì)指標(biāo)在規(guī)劃設(shè)計(jì)中進(jìn)行精準(zhǔn)干預(yù)。因此很有必要從實(shí)踐角度對(duì)當(dāng)前實(shí)證研究中的度量指標(biāo)提出新的要求。

健康是人與周邊環(huán)境持續(xù)互動(dòng)的結(jié)果。城市空間設(shè)計(jì)無法改變?nèi)说倪z傳特征，但能夠通過改善城市環(huán)境并影響人的環(huán)境暴露和行為習(xí)慣，影響人的健康福祉。筆者系統(tǒng)梳理了城市綠地空間特征對(duì)健康的不同影響路徑，細(xì)化特征指標(biāo)，辨析了已充分證明和有待深化的研究重點(diǎn)，提出未來的研究需要從權(quán)衡主導(dǎo)風(fēng)險(xiǎn)影響、構(gòu)建高線指標(biāo)要求、深化微觀促進(jìn)機(jī)制、優(yōu)化指標(biāo)度量視角等方面予以完善，以期推進(jìn)健康綠地循證設(shè)計(jì)，也為城市建設(shè)管理者提出更精準(zhǔn)的綠地空間設(shè)計(jì)政策提供建議。

注釋(Notes)：

① 綠地的可獲得性（availability）是指在居住、工作地等研究區(qū)周圍緩沖區(qū)內(nèi)綠地的數(shù)量，可以用百分比、個(gè)數(shù)或面積大小表示，綠化覆蓋率可作為可獲得性的一種表征方式。

② 綠地的可達(dá)性（accessibility）是指居住、工作地等研究區(qū)與綠地空間的接近程度，可以用緩沖區(qū)、距離或到達(dá)時(shí)間表示。

圖表來源(Sources of Figure and Tables)：

圖1由作者繪制，表1～4由作者依據(jù)相關(guān)參考文獻(xiàn)整理。