森林景觀色彩對大學(xué)生心理健康的影響研究

張雙全 徐 暢 鐘永德

(中南林業(yè)科技大學(xué)旅游學(xué)院, 長沙 410004)

森林色彩是影響森林美感和視覺吸引力的重要因素，不同色彩要素的搭配會給人們帶來不同的觀賞體驗(yàn)[1]，影響森林的整體觀賞效果[2]。在通常情況下森林具有極高的綠視率，綠色的森林環(huán)境可以使人體緊張不安的情緒得到穩(wěn)定。此外，綠色的森林環(huán)境在一定程度上能夠緩解視疲勞乃至從根本上改善視力狀況[3]。在我國森林景觀研究中，對森林景觀的整體研究雖百家爭鳴，但鮮少有專注于森林景觀色彩方面的研究[4]，對涉及植物色彩的心理反應(yīng)、心理健康的研究則更為少見。已有研究主要集中于植物色彩對心理反應(yīng)的評價(jià)，主要從2 個方面進(jìn)行評價(jià)：一是基于主觀評價(jià)的植物色彩心理反應(yīng)評價(jià)。馬冰倩等[5]研究了八達(dá)嶺秋季景觀色彩對人心理的影響，發(fā)現(xiàn)冷色調(diào)森林景觀遠(yuǎn)不如暖色調(diào)森林景觀給人帶來的心理沖擊大。Chang 等[6]研究發(fā)現(xiàn)，人們在觀看綠色森林圖片時(shí)，緊張度和焦慮感會同時(shí)下降，情緒會更穩(wěn)定；當(dāng)觀看黃色圖片時(shí)，興奮感則會明顯上升。二是基于客觀評價(jià)的植物色彩心理反應(yīng)評價(jià)。賈雪晴[7]以森林色彩刺激后被試人群所呈現(xiàn)的腦電圖分析各種腦波活動的強(qiáng)度，客觀評價(jià)了人的心理情緒變化。Adachi[8]研究發(fā)現(xiàn)黃色森林其自然清新的外觀能夠給人帶來愉快活潑的心情。Kaufman等[9]研究發(fā)現(xiàn)許多樹冠盡管顏色不同，但是均具有使人平靜的效果，其中最能讓人感到平靜和放松的是綠色樹冠。

雖然有學(xué)者研究了人對植物色彩的心理反應(yīng)，但森林景觀色彩對人的心理健康仍然欠缺系統(tǒng)的理論和方法研究[10]。在森林色彩的選擇、研究對象的區(qū)分、研究方法的創(chuàng)新仍存在研究空白。為了厘清森林景觀對大學(xué)生心理健康的影響，評估紅、黃、綠和混合色4 種森林景觀色彩對大學(xué)生正負(fù)情緒的作用效果，本文借助單極腦電技術(shù)和問卷調(diào)查，通過對比實(shí)驗(yàn)的方法，全面研究了紅、黃、綠和混合色4 種森林景觀色彩對大學(xué)生心理健康的影響，以期為更深入地開展森林景觀色彩對人心理健康影響研究以及森林景觀色彩規(guī)劃和校園綠地景觀規(guī)劃及森林可持續(xù)經(jīng)營管理提供參考。

1 材料和方法

1.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及指標(biāo)選擇

Mind wave 是一款單通道采集設(shè)備，具備性能穩(wěn)定、易于佩戴等優(yōu)點(diǎn)[11]。腦電信號的采集頻段是0-100 Hz（即覆蓋了α、β、θ、δ4 種類型的腦波頻段）。本實(shí)驗(yàn)對收集到的腦電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到“eSense 放松度指數(shù)”，該項(xiàng)數(shù)值的波動范圍是0～100，數(shù)值越大則表示越松狀態(tài)，數(shù)值越小則表示心煩意亂、焦慮不安等負(fù)面情緒越強(qiáng)烈?！癳Sense 放松度指數(shù)”公式如下：

式（1）中，Pm表示放松度；θ、δ、α分別表示θ 波、δ 波、α 波占腦電圖信號能量的百分比；x、y、z分別表示θ 波、δ 波、α 波的權(quán)重系數(shù)，由Mind wave 提供。

1.2 被試者選擇

本次實(shí)驗(yàn)招募了30 名實(shí)驗(yàn)對象，每5 人為一組，共計(jì)8 組。所有實(shí)驗(yàn)對象均是學(xué)歷背景相似、年齡相仿、男女比例為1:1 的在校大學(xué)生。

1.3 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

實(shí)驗(yàn)集中在4月完成，該時(shí)間段實(shí)驗(yàn)所在地的天氣清涼、潮濕多雨。每次實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，將室內(nèi)的窗簾拉上，減少外界環(huán)境在照明上的干擾，統(tǒng)一由室內(nèi)燈光調(diào)節(jié)亮度。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)室內(nèi)溫度均使用空調(diào)控制在23～26 ℃。此外，為了減少被試者由于其他因素引起的疲勞而對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾，所有實(shí)驗(yàn)均選擇在下午14:00 進(jìn)行，到達(dá)實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)之前，請被試者中午正常進(jìn)食、休息。

1.4 實(shí)驗(yàn)過程

根據(jù)對比實(shí)驗(yàn)的原則，實(shí)驗(yàn)過程分為以下4個階段：

第1 階段：被試者剛進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，靜坐5 min。然后，填寫正負(fù)情緒量表問卷。

第2 階段：將事先準(zhǔn)備好的數(shù)字推理任務(wù)及口算任務(wù)（壓力施加方式）以指導(dǎo)語的形式在屏幕上呈現(xiàn)，限時(shí)1 min 完成。與此同時(shí)播放一段金屬摩擦噪音，從聽覺上對被試者進(jìn)行一定干擾。當(dāng)壓力施加時(shí)，請被試者佩戴好腦電設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，并于情緒激發(fā)完成后填寫正負(fù)情緒量表。

第3 階段：將事先準(zhǔn)備好的森林色彩圖片PPT投影至大屏幕上，紅、黃、綠、混合色4 組顏色共40 張PPT。每組有10 張PPT，用時(shí)1 min 自動播放。在被試者觀看的60 s 內(nèi)，腦電設(shè)備實(shí)時(shí)記錄相應(yīng)數(shù)據(jù)，并于觀看完成后填寫正負(fù)情緒量表。

第4 階段：整理好實(shí)驗(yàn)儀器，分組回收正負(fù)情緒量表，及時(shí)保存相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.5 實(shí)驗(yàn)工具與數(shù)據(jù)處理

1.5.1 實(shí)驗(yàn)研究工具

正負(fù)情緒量表（PANAS）由20 個主要形容詞（如興奮的、警惕的、心煩的、精神活力高的）共同組成。分為正性情緒和負(fù)性情緒，使用5 點(diǎn)計(jì)分法，程度從輕到重分別為1、2、3、4、5 分，對應(yīng)幾乎沒有、比較少、中等程度、比較多和非常多5 個選項(xiàng)。正性情緒得分高，說明個體情緒活躍、精神狀態(tài)放松；而負(fù)性情緒得分高，說明個體意志消沉、壓力不能釋放、注意力不能集中。本研究剔除了量表中與本實(shí)驗(yàn)相關(guān)不大的指標(biāo)。精簡后的情緒指標(biāo)分為6 個：平靜的、緊張的、放松的、興奮的、心煩的、坐立不安的。

1.5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，不同組獲得的腦電采集數(shù)據(jù)通過手機(jī)app（eegID）導(dǎo)出，生成Excel 表格，再將數(shù)據(jù)導(dǎo)入SPSS20.0 和GraphPad Prism 9 進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 放松度與正性情緒指標(biāo)相關(guān)性分析

由表1 可知，在紅、黃、綠、混合色森林色彩實(shí)驗(yàn)中所測得腦電波放松度值與相對應(yīng)輪次正性情緒指標(biāo)評分的相關(guān)系數(shù)分別為0.824、0.446、0.538、0.558，且sig 值均小于0.05。因此，各組實(shí)驗(yàn)中的被試者腦電波放松度與各組顏色相對應(yīng)正性情緒指標(biāo)的評分之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。

表1 放松度與量表評分相關(guān)性分析Table 1 Correlation analysis between relaxation and scale scores

2.2 施壓后與觀看不同森林景觀色彩后情緒的差異分析

經(jīng)檢驗(yàn)，正負(fù)情緒評分均值皆符合正態(tài)分布，故采用配對樣本T 檢驗(yàn)對比分析施壓后與觀看不同森林景觀色彩后情緒的差異。由表2 可知，正性情緒（紅色）評分均值（8.57）明顯高于正性情緒（施壓后）（5.70），負(fù)性情緒（紅色）評分均值（5.87）明顯低于負(fù)性情緒（施壓后）（12.73）。這表明紅色森林景觀色彩對于激發(fā)被試者的正面情緒、減少其負(fù)面情緒發(fā)揮了一定作用。

表2 施壓后與觀看紅色后情緒的均值統(tǒng)計(jì)Table 2 Mean statistics of effects after applying pressure and after viewing red

通過檢驗(yàn)可知，正性情緒評分P=0.000＜0.001，負(fù)性情緒評分P=0.000＜0.001，則說明實(shí)驗(yàn)對象在施壓后與在觀看紅色森林景觀后的正負(fù)性情緒均存在著顯著差異（圖1）。

圖1 施壓后和觀看紅色后情緒的差異Fig.1 Differences in emotions after applying pressure and after viewing red

由表3 可知，正性情緒（黃色）評分均值（10.77）明顯高于正性情緒（施壓后）（5.70），負(fù)性情緒（黃色）評分均值（4.70）明顯低于負(fù)性情緒（施壓后）（12.73）。這表明黃色森林景觀色彩對于激發(fā)被試者的正面情緒、減少負(fù)面情緒發(fā)揮了作用。

表3 施壓后與觀看黃色后情緒的均值統(tǒng)計(jì)Table 3 Mean statistics of emotions after applying pressure and after viewing yellow

通過檢驗(yàn)可知，正性情緒評分P=0.000＜0.001，負(fù)性情緒評分P=0.000＜0.001，則說明實(shí)驗(yàn)對象在施壓后與在觀看黃色森林景觀后的正負(fù)性情緒均存在著顯著差異（圖2）。

圖2 施壓后和觀看黃色后情緒的差異Fig.2 Differences in emotions after applying pressure and after viewing yellow

由表4 可知，正性情緒（綠色）評分均值（11.03）明顯高于正性情緒（施壓后）（5.70），負(fù)性情緒（綠色）評分均值（4.23）明顯低于負(fù)性情緒（施壓后）（12.73）。綠色的正負(fù)性均值變化前后對比最為明顯，這表明綠色森林色彩對于激發(fā)被試者的正面情緒、減少其負(fù)面情緒起到了相當(dāng)大的作用，在4 組顏色中最為突出。

表4 施壓后與觀看綠色后情緒的均值統(tǒng)計(jì)Table 4 Mean statistics of emotions after applying pressure and after viewing green

經(jīng)檢驗(yàn)可知，正性情緒評分P=0.000＜0.001，負(fù)性情緒評分P=0.000＜0.001，則說明實(shí)驗(yàn)對象在施壓后與在觀看綠色森林景觀后的正負(fù)性情緒均存在顯著差異（圖3）。

圖3 施壓后和觀看綠色后情緒的差異Fig.3 Differences in emotions after applying pressure and after viewing green

由表5 可知，正性情緒（混合色）評分均值（11.33）明顯高于正性情緒（施壓后）（5.70），負(fù)性情緒（混合色）評分均值（5.20）明顯低于負(fù)性情緒（施壓后）（12.73）。前后評分均值變化顯著，表明混合色森林色彩對于增加被試者的正面情緒、減少其負(fù)面情緒發(fā)揮了重要作用。

表5 施壓后與觀看混合色后情緒的均值統(tǒng)計(jì)Table 5 Mean statistics of emotions after applying pressure and after viewing mixed color

通過檢驗(yàn)可知，正性情緒評分P=0.000＜0.001，負(fù)性情緒評分P=0.000＜0.001，則說明實(shí)驗(yàn)對象在施壓后與在觀看混合色森林景觀后的正負(fù)性情緒均存在著顯著差異（圖4）。

圖4 施壓后和觀看混合色后情緒的差異Fig.4 Differences in emotions after applying pressure and after viewing mixed colors

2.3 施壓后與觀看不同森林景觀色彩后放松度的差異分析

施壓后、紅色、黃色、綠色、混合色放松度的漸近顯著性分別為0.200、0.081、0.200、0.171、0.200 均大于0.05，則說明施壓后、紅色、黃色、綠色、混合色放松度均符合正態(tài)分布。

由表6 可知，放松度（紅色）均值（39.27）略高于放松度（施壓后）（26.57），放松度（黃色）均值（53.03）明顯高于放松度（施壓后）（26.57），放松度（綠色）均值（72.63）明顯高于放松度（施壓后）（26.57），放松度（混合色）均值（65.67）遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于放松度（施壓后）（26.57）。綠色森林景觀對被試者放松度的提升幫助最大，且效果尤為明顯。在綠色之后，混合色森林景觀的效果稍差，黃色也緊跟其后，紅色森林景觀相比之下效果稍顯一般。

表6 施壓后與觀看不同森林景觀色彩后放松度的均值統(tǒng)計(jì)Table 6 Statistics of the mean values of relaxation after applying pressure and after viewing different forest landscape colors

通過檢驗(yàn)可知，被試者在施壓后與觀看不同森林景觀色彩后的放松度具有顯著差異（P=0.000＜0.001）（圖5）。森林景觀色彩對于降低人體焦慮、憤怒和疲勞程度，提升放松度均可具有一定的作用。

圖5 施壓后和觀看不同森林景觀色彩會后放松度的差異性Fig.5 Differences in relaxation after pressure application and after viewing different forest landscape colors

2.4 觀看不同森林景觀色彩的放松度的差異性分析

在4 組不同色彩的森林景觀刺激下，被試者的放松度均明顯上升，綠色組、混合色組、黃色組、紅色組均達(dá)到了顯著水平，則說明了綠色森林景觀色彩對人放松度的影響。混合色、黃色效果比之稍差，但效果也顯著；紅色的放松度均值最小值僅16，最大值也只有65，與其他色彩相比，對放松度的影響一般。由表7 可知，放松度在紅色、黃色、綠色及混合色森林色彩圖片實(shí)驗(yàn)中平均值差值的顯著性P＜0.05，則說明放松度在紅色、黃色、綠色及混合色森林色彩中的效果存在顯著差異。

表7 觀看不同森林景觀色彩后放松度的LSD 多重比較結(jié)果Table 7 Results of LSD multiple comparisons of relaxation after viewing different forest landscape colors

3 結(jié)論和討論

放松度的提升在不同的森林景觀色彩中存在著顯著差異。其中，綠色森林景觀色彩對被試者放松度的提升幫助最大，效果最明顯。混合色、黃色稍遜一籌，但作用仍較大，紅色與其他顏色相比稍顯一般。在眾多森林色彩中，綠色森林景觀最能引發(fā)被試者的平靜舒坦的心理狀態(tài)，幾乎不會給被試者帶來負(fù)性情緒的滋生，能夠最大程度地減少人的疲勞度、緊張度、煩躁度；紅色森林景觀能使被試者感到平靜，但是對部分被試者引發(fā)了緊張的情緒；黃色森林景觀給大多數(shù)被試者帶來舒緩緊張、疲勞情緒的積極影響，并且是最能使被試者感到興奮的色彩，也極少引發(fā)被試者的負(fù)面情緒。

森林的色彩豐富度與其對正性情緒的影響呈正相關(guān)。森林景觀色彩對降低被試者的焦慮、憤怒和疲勞程度有一定作用，且被試者放松度與各組顏色相對應(yīng)正性情緒指標(biāo)的評分之間具有顯著的正相關(guān)關(guān)系。紅色森林景觀和黃色森林景觀能使被試者集中注意力，紅、綠森林景觀使絕大多數(shù)被試者產(chǎn)生了平靜的感覺。而混合色彩對被試者的心理影響要比單調(diào)色彩影響程度大，與其他單調(diào)顏色相比，混合色彩更具欣賞價(jià)值和實(shí)用價(jià)值，其情緒衡量指標(biāo)在“放松的”“興奮的”幾項(xiàng)中普遍強(qiáng)于其他色彩。

紅色對情緒和放松度的影響。在本研究中紅色森林景觀色彩雖對放松度的影響不及其他3 種色彩，但是也達(dá)到了顯著的程度，這說明紅色可以使被試者放松。這與許多學(xué)者的研究結(jié)果一致[12-15]，研究結(jié)果表明，紅色森林景觀色彩對于激發(fā)被試者的正面情緒、減少其負(fù)面情緒發(fā)揮了一定作用，能夠給人帶來活潑和興奮的感覺，使人心情變好，產(chǎn)生積極情緒，這可能與紅色使人放松有關(guān)。然而，也有研究結(jié)果認(rèn)為，紅色會讓人興奮或警覺，脈搏跳動加快，呼吸急促[16]。Moller認(rèn)為，紅色與負(fù)性情緒呈正相關(guān)而與正性情緒呈負(fù)相關(guān)[17]，也有學(xué)者認(rèn)為紅色植物能夠使受試者的狀態(tài)變得紊亂，注意力無法集中[18]。這可能與研究設(shè)計(jì)的顏色載體有關(guān)，本研究以自然森林為顏色載體，研究森林色彩對人情緒的影響，而天然林環(huán)境有利于增加心理正面影響，減少負(fù)面影響，影響心率，增加心率變異性，提高專注度和放松度[19]；Moller 的研究未考慮色彩所依托的背景，僅研究色彩本身對人的影響，這種差異可能影響了紅色對人情緒的作用效果。

綠色對情緒和放松度的影響。本研究表明綠色森林景觀色彩對被試者放松度的提升幫助最大，且綠色森林景觀色彩對負(fù)性情緒的減少影響最大。這與現(xiàn)有學(xué)者的研究結(jié)果一致[20-22]，綠色是最能讓人感到平靜和放松的顏色，能使筋疲力竭的人感到放松，能夠產(chǎn)生幸福和快樂的感覺[23]。研究結(jié)果顯示，在自然界，人的視覺中綠色所占比重達(dá)到75%時(shí)，會使人的精神感到舒適[24]，這是由于冷色系植物色彩（如綠色、藍(lán)色等）可以幫助自主神經(jīng)系統(tǒng)放松，增強(qiáng)副交感神經(jīng)興奮，使心理活動處于最佳狀態(tài)[25]。綠色也能夠給人一種安全和希望的感覺[14]。因此，在校園綠地景觀規(guī)劃中應(yīng)重視綠色植物景觀的營造，在學(xué)生生活區(qū)域合理配置綠色植物。在圖書館、教室等室內(nèi)空間也可以適當(dāng)增添綠色植物景觀，以減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力，提高學(xué)習(xí)效率。

黃色對情緒和放松度的影響。黃色森林景觀能夠舒緩緊張、疲勞情緒，是最能使人感到興奮的色彩，極少引發(fā)負(fù)面情緒。黃色是一種象征健康的顏色，是所有色彩中最明亮、最輕快的顏色。因此，黃色給人留下明亮、輝煌、燦爛、快樂、親切、柔和的印象，使人興高采烈，充滿喜悅之情[26]。其雙重功能表現(xiàn)為對健康者的穩(wěn)定情緒、增進(jìn)食欲的作用；對情緒壓抑、悲觀失望者會加重這種不良情緒。有研究發(fā)現(xiàn)，暖色系植物可以更多刺激人體心率和腦電波變化，使人達(dá)到興奮狀態(tài)[27]，當(dāng)觀看紅色、黃色和綠色的植物照片和真實(shí)植物時(shí)，受試者大腦中的α 波增加、β 波降低，則表明這些顏色能夠使受試者的狀態(tài)變得積極[17]。

混合色彩對被試者心理的影響要比單調(diào)色彩對心理的影響程度大，混合色彩更具欣賞價(jià)值和實(shí)用價(jià)值。在森林中，森林景觀色彩往往不是單一的，而是由多種色塊組合而成的，森林在不同季節(jié)呈現(xiàn)不同的景觀色彩，不同組合的景觀色彩對人的情緒產(chǎn)生影響，而顏色豐富的植物更有可能喚起人們心理上的共鳴，這種共鳴是產(chǎn)生情緒反應(yīng)的原因之一。因此，在校園綠地景觀規(guī)劃時(shí)，應(yīng)考慮不同色彩的植物景觀的配置，增加植物色彩的豐富性；也可以考慮同一植物類型不同時(shí)間的色彩變化，栽種色彩季節(jié)變化較為明顯的植物，如復(fù)羽葉欒樹、烏桕等。本研究基于森林常見的綠、紅和黃3 種景觀色彩組合研究森林景觀混合色彩對人的影響，但未考慮更多色彩組合類型和色塊的大小比例對人的影響是本研究的不足之處。