森林療養(yǎng)與健康的實(shí)證研究進(jìn)展

朱玉潔 翁羽西 董建文 王敏華

(福建農(nóng)林大學(xué) 園林學(xué)院，福建 福州 350002)

過(guò)速的城市化帶來(lái)了生態(tài)破壞，人類(lèi)健康也面臨著前所未有的威脅，焦慮、失眠、高血壓、癌癥等亞健康狀態(tài)在30—50歲人群中悄然蔓延。另一方面，中國(guó)已經(jīng)進(jìn)入老齡化社會(huì)，截至2015年，60歲以上老年人口達(dá)到2.2億，占總?cè)丝诘?6%。健康管理和養(yǎng)老問(wèn)題已經(jīng)成為國(guó)家和個(gè)人最為關(guān)注的話(huà)題之一。森林環(huán)境被描述成“一個(gè)偉大的健康機(jī)器”[1]。森林作為以自然為主導(dǎo)的空間類(lèi)型與公共健康密切相關(guān)[2]。大量研究證明了欣賞森林景觀(guān)有助于情緒放松和恢復(fù)注意力[3-5]。還有專(zhuān)家通過(guò)開(kāi)展循證研究，發(fā)現(xiàn)觀(guān)看自然景色有緩解術(shù)后疼痛[6]、降低血壓值[7]、降低心率[8-9]、平衡交感和副交感神經(jīng)[10-11]等作用。

本文總結(jié)和回顧關(guān)于森林療養(yǎng)與健康的相關(guān)研究文獻(xiàn)，從以下三個(gè)方面分析：(1)森林與人類(lèi)健康的發(fā)展歷程；(2)森林療養(yǎng)的生理效應(yīng)；(3)生理指標(biāo)的差異化。

1 研究方法

外文利用Web of Science、PubMed、ScienceDirect三個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)，以“forest therapy”或“forest environment”或“Shinrin-yoku”為關(guān)鍵詞進(jìn)行高級(jí)檢索；中文利用CNKI數(shù)據(jù)庫(kù)以“森林療法”或“森林環(huán)境”或“森林浴”為關(guān)鍵詞進(jìn)行高級(jí)檢索。共檢索出560篇文獻(xiàn)，之后對(duì)獲取的文獻(xiàn)進(jìn)行篩選。篩選的標(biāo)準(zhǔn)有以下3點(diǎn)：(1)符合森林康復(fù)性景觀(guān)的實(shí)證研究；(2)至少使用一種生理學(xué)參數(shù)對(duì)森林療愈的效果進(jìn)行衡量；(3)國(guó)際性科學(xué)期刊、論文集及研究報(bào)告等，排除室內(nèi)模擬自然、動(dòng)物接觸、木材為建筑材料產(chǎn)生影響的文獻(xiàn)。最后對(duì)篩選出的256篇符合要求的文獻(xiàn)進(jìn)行分析。

2 研究結(jié)果

2.1 森林療養(yǎng)研究發(fā)展歷程

全球范圍內(nèi)對(duì)森林環(huán)境與公共健康的研究大致可以分為三個(gè)階段，結(jié)合1930—2018年的文獻(xiàn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，將森林與人類(lèi)健康研究的發(fā)展歷程分為雛形、形成與發(fā)展三個(gè)階段。(如圖1所示)

(1)雛形階段。1980年以前，以德國(guó)“Kneipp療法”為代表的自然療法研究，奠定了森林療養(yǎng)的雛形和理想形態(tài)。1930年，原蘇聯(lián)科學(xué)家B.P.Tokin發(fā)現(xiàn)了“植物殺菌素”，森林大氣及其化學(xué)成分開(kāi)始引起科學(xué)家們的注意[12]。德國(guó)的Kneipp療法被認(rèn)為是西方自然療法的起源，在其中的運(yùn)動(dòng)療法中，森林漫步這種療法發(fā)揮著重要的作用[13]。

圖1 森林與人類(lèi)健康研究發(fā)展趨勢(shì)圖

(2)形成階段。1980—2000年，在日本、韓國(guó)等國(guó)家興起了森林療養(yǎng)地的建設(shè)，并開(kāi)始了有關(guān)森林與人類(lèi)健康領(lǐng)域初步的實(shí)證研究。1982年，時(shí)任日本林野廳的秋山智英首次提出“Shinrin-yoku”(“森林浴”)一詞，將“森林浴”定義為：“吸收森林”大氣并通過(guò)5種感官感受森林的力量。然而，當(dāng)時(shí)幾乎沒(méi)有“森林浴”保健功效方面的科學(xué)數(shù)據(jù)，缺少證據(jù)來(lái)支持森林的有益功效，直到20世紀(jì)90年代中期，日本學(xué)者上原嚴(yán)發(fā)現(xiàn)“Shinrin-yoku”的新價(jià)值，并開(kāi)始系統(tǒng)研究[15]。1982年，韓國(guó)提出建設(shè)自然休養(yǎng)林，至1988年確定了4個(gè)自然休養(yǎng)林建設(shè)基地。這一時(shí)期，韓國(guó)開(kāi)展了幾項(xiàng)森林環(huán)境與健康益處(如緩解壓力、高血壓及抑郁癥)之間關(guān)系的研究[15-18]，被視為韓國(guó)有關(guān)森林與人類(lèi)健康領(lǐng)域初步的實(shí)證研究。

(3)發(fā)展階段。2000年后，有關(guān)自然環(huán)境與公共衛(wèi)生的研究進(jìn)入循證研究和實(shí)踐階段，進(jìn)展非常顯著，開(kāi)啟了森林與人類(lèi)健康研究的第三個(gè)階段。2004年，日本森林療法學(xué)會(huì)成立，森林環(huán)境及人類(lèi)健康相關(guān)的循證研究——森林醫(yī)學(xué)正式確立[19]。日本森林綜合研究所、日本醫(yī)科大學(xué)、日本千葉大學(xué)等很多機(jī)構(gòu)的研究者都踴躍參與到森林治愈效果的研究中，并取得了一系列突破性成果。2008年3月日本成立了日本森林療法協(xié)會(huì)(NPO)，首次提出“森林療法”這一術(shù)語(yǔ)，并出版了一系列書(shū)籍如《森林醫(yī)學(xué)Ⅱ》《森林療法手冊(cè)》等，對(duì)促進(jìn)日本森林及人類(lèi)健康發(fā)展具有重要意義[20]。2005年韓國(guó)設(shè)立名為“森林療法論壇”的跨學(xué)科研究小組，這是韓國(guó)森林及人類(lèi)健康領(lǐng)域最重大的事件之一[21]。截至2016年12月，韓國(guó)已投入運(yùn)營(yíng)的自然休養(yǎng)林有8處，33處正在建造中[20]。包括英國(guó)在內(nèi)的很多歐洲國(guó)家集中發(fā)起了森林、林木及人類(lèi)健康與福祉的研究[22-24]。在全球?qū)用嫔希蜃畲蟮纳盅芯亢献鳈C(jī)構(gòu)——國(guó)際林業(yè)研究組織聯(lián)盟于2007啟動(dòng)了“森林與人類(lèi)健康的特別工作組”，工作核心是收集各國(guó)森林環(huán)境與各種健康效益方面的數(shù)據(jù)[25]。

綜上所述，森林與人類(lèi)健康的研究課題是國(guó)際林業(yè)發(fā)展的一個(gè)新趨勢(shì)，也是關(guān)系到公眾健康和民生福祉的重要實(shí)踐。

2.2 森林療養(yǎng)的生理效應(yīng)

日本在森林醫(yī)學(xué)研究的科學(xué)數(shù)據(jù)的積累方面處于世界領(lǐng)先地位，主要研究者包括李卿、Tsunetsugu等人。研究中大多數(shù)實(shí)驗(yàn)對(duì)象為青年學(xué)生，也有少部分研究涉及到病體康復(fù)人群，例如高血壓患者、疲勞綜合癥患者、糖尿病患者等。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)上，25%的研究項(xiàng)目使用較短的干預(yù)時(shí)間(<30分鐘)，57%的研究干預(yù)時(shí)間超過(guò)120分鐘，最長(zhǎng)的森林浴時(shí)間達(dá)到7天。多數(shù)的研究選擇在森林和城市二者之間做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。文獻(xiàn)檢索中大多數(shù)的研究是在日本和韓國(guó)進(jìn)行的(n=29,n=10)，中國(guó)(n=8)的也較多，浙江省醫(yī)院、清華大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)均有嘗試，只是研究成果相對(duì)分散。而瑞典(n=2)、美國(guó)(n=2)、荷蘭(n=2)、丹麥(n=1)、澳大利亞(n=1)的研究數(shù)量有限，這可能與不同國(guó)家的社會(huì)文化興趣有關(guān)，國(guó)際研究的增加有助于評(píng)估森林療愈效果及向世界其他地方推行的可行性和適應(yīng)性。

研究人員為了檢測(cè)森林相關(guān)刺激所引發(fā)生理反應(yīng)方面的變化，開(kāi)發(fā)了許多以中樞神經(jīng)系統(tǒng)、自律神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)及免疫系統(tǒng)活動(dòng)為介導(dǎo)的生理效應(yīng)方面的評(píng)估指標(biāo)。

心血管參數(shù)是研究人員關(guān)注的重點(diǎn)，心率變異性(HRV)以及血壓(BP)和脈搏率(PR)，常被用于評(píng)價(jià)心血管效應(yīng)和自主神經(jīng)活動(dòng)[26-28]。交感神經(jīng)系統(tǒng)和副交感神經(jīng)系統(tǒng)在調(diào)節(jié)血壓和心率的過(guò)程中發(fā)揮著重要作用，交感神經(jīng)增加血壓和心率，而副交感神經(jīng)減少血壓和心率[28]。這些生理參數(shù)支持了森林景觀(guān)可以改善壓力、幫助自主神經(jīng)系統(tǒng)放松和增加積極情緒的觀(guān)點(diǎn)，也為森林是健康福祉提供了重要的科學(xué)依據(jù)。較少的研究探究了在欣賞森林景觀(guān)時(shí)大腦的活動(dòng)。中樞神經(jīng)活動(dòng)有若干指標(biāo)，一些用于測(cè)量大腦激發(fā)神經(jīng)引起的腦電活動(dòng)，其他用于測(cè)量大腦活動(dòng)中的氧化作用，如chorong等人(2019)使用近紅外時(shí)間分辨光譜法測(cè)量左和右前額葉皮質(zhì)中氧合血紅蛋白濃度[27]。

內(nèi)分泌系統(tǒng)涉及到的參數(shù)包括：腎上腺素、去甲腎上腺素、脂聯(lián)素、血糖、皮質(zhì)醇、多巴胺和唾液淀粉酶等。腎上腺素水平的增加是由新奇事物、期待和不可預(yù)測(cè)性狀況所引起的，一般是情緒激動(dòng)的結(jié)果，所以腎上腺素水平的降低常被用于評(píng)估壓力的減少[29]。有研究表明，欣賞自然景觀(guān)或漫步可以通過(guò)減少交感神經(jīng)活動(dòng)和增加副交感神經(jīng)活動(dòng)引起唾液皮質(zhì)醇濃度顯著降低[30]。

日本科學(xué)家李卿為主的研究人員對(duì)人體免疫系統(tǒng)進(jìn)行了大量的循證研究，主要對(duì)被試者血液中的自然殺傷細(xì)胞(natural killer, NK)活性、NK、NKT細(xì)胞數(shù)和細(xì)胞表達(dá)淋巴細(xì)胞數(shù)，血漿中IL-6、IL-10、IL-12、IL-18和TNF-α水平進(jìn)行測(cè)量。眾所周知，自然殺傷細(xì)胞(NK)的免疫系統(tǒng)對(duì)細(xì)菌、病毒和腫瘤的防御起到重要作用[31-32]。

同時(shí)，使用無(wú)創(chuàng)生理參數(shù)的測(cè)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，能夠提高被試者的舒適感，降低實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)無(wú)創(chuàng)血壓、心率、唾液皮質(zhì)醇、唾液淀粉酶等由測(cè)試不適帶來(lái)的數(shù)據(jù)誤差，操作便捷，更加經(jīng)濟(jì)，相關(guān)研究的論文數(shù)量正在逐漸增長(zhǎng)。但其中很多重要的問(wèn)題，如環(huán)境對(duì)于人體各系統(tǒng)功能的作用機(jī)制，目前尚無(wú)實(shí)證支撐的成熟理論解釋。

2.3 生理指標(biāo)的差異化

通過(guò)對(duì)前人研究的回顧，越來(lái)越多的循證研究，表明森林環(huán)境可以緩解壓力、改善健康的結(jié)果，這與Ulrich(1983)和Kaplan(1989)提出的關(guān)于景觀(guān)美學(xué)與注意力恢復(fù)理論、減壓理論相一致。從圖2中的結(jié)果可以看出，對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果中顯著的正效應(yīng)比無(wú)顯著效應(yīng)多很多，大多數(shù)的研究都報(bào)告森林環(huán)境對(duì)人體健康的生理學(xué)標(biāo)志物具有顯著的積極影響，說(shuō)明沐浴森林、欣賞森林美景具有短期的療愈效果。然而，其中包括心血管活性參數(shù)、內(nèi)分泌應(yīng)急腎上腺素和皮質(zhì)醇數(shù)據(jù)出現(xiàn)了很大的個(gè)體差異。影響結(jié)論異質(zhì)性的原因可能包括以下幾點(diǎn)：(1)參與者因素(例如不同的人口背景或疾病狀態(tài)、對(duì)森林的社會(huì)文化興趣高低程度)；(2)環(huán)境因素(例如天氣條件、景觀(guān)類(lèi)型、環(huán)境溫濕度、郁閉度、綠視率等)；(3)干預(yù)手段(干預(yù)強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間等)；(4)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)量(如較小或不充分的樣本規(guī)模等)；(5)測(cè)量程序(如血液和唾液樣本的收集對(duì)研究對(duì)象造成壓力的潛在因素)；(6)測(cè)量周期性和節(jié)律性(如唾液皮質(zhì)醇的濃度在早晨才會(huì)達(dá)到峰值)。

圖2 相關(guān)研究中常用生理指標(biāo)

3 結(jié)語(yǔ)

從目前的研究可知，森林療養(yǎng)的生理效應(yīng)是具有真實(shí)價(jià)值和意義的，從人體生理反應(yīng)來(lái)指示森林療愈效果，但是目前的研究還存在著疑問(wèn)需要解答。例如，為了享受到沐浴森林的福祉，需要在森林中呆多長(zhǎng)時(shí)間去欣賞自然景觀(guān)？森林景觀(guān)的不同類(lèi)型、空間排列、地理多樣性、樹(shù)木郁閉度、綠視率、聲音、氣味、溫濕度、紫外線(xiàn)等對(duì)健康的影響有什么不同？森林環(huán)境中可能存在哪些令人體感覺(jué)不適的因素影響療愈效果？如過(guò)敏源、對(duì)生物的恐懼、過(guò)量暴露于紫外線(xiàn)輻射中、蚊蟲(chóng)等。

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技手段的創(chuàng)新，通過(guò)問(wèn)卷調(diào)查以及視覺(jué)追蹤、生理反饋等技術(shù)，將定量研究和定性研究相結(jié)合可以更加科學(xué)和直觀(guān)地獲得研究數(shù)據(jù)，未來(lái)研究可以從視覺(jué)、心理、生理多維度來(lái)綜合評(píng)估森林對(duì)人的療愈效果，為森林療養(yǎng)地設(shè)計(jì)提供更為有力的證據(jù)支持。