不同健康影响路径下的城市绿地空间特征

干靓 杨伟光 王兰

城市绿地是城市自然生态系统的重要组成部分，具有净化环境、调节小气候、提供景观与休憩场所等生态系统服务功能[1]，能够对人类的生理和心理健康产生积极作用。近年来，城市绿地与公共健康的研究受到广泛关注， 随着多源数据融合和时空计量研究方法的广泛应用，相关研究日益趋近绿地健康影响作用机制的真实状况，国内外学者对城市绿地健康影响路径的研究日趋完善。Hartig等[2]、Shanahan等[3]从绿地的自然属性，Markevych等[4]从绿地功能，Van Den Bosch等[5]373和Aerts等[6]以绿地生态系统服务功能为视角，马明等[7]从绿色开放空间的健康作用过程，姚亚男等[8]从绿地作为生态产品和促进健康行为的角度， 为解读城市绿地健康影响路径提供了线索和框架。 但规划设计实践者仍然存在疑惑，如：为促进特定健康效益，绿地分布是集中还是分散更好？布局在什么位置更合适？绿地内部结构、设施、植被配置怎样才更合理？这些问题需要系统且有针对性的回答，对于不同影响路径下具体绿地空间特征的作用机制有待深化。

鉴于此，笔者基于Web of ScienceTM和中国知网等文献数据库，参考国内外文献中提出的关键词[5]375，以城市绿地（urban green space）、公共健康（public health）、空气污染（air pollution）、城市热岛（heat island）、噪声（noise）、体力活动（physical activity）、社会 交往（social contact）、自然体验（experience of nature）、心理恢复（restorative）作为主题词，进行相关文献检索。共检索相关中英文文献120篇，经筛选后，最终基于55篇进行分析。根据归纳总结的城市绿地对健康影响的基本路径，笔者对分布格局特征、周边联系特征与内部环境特征3类城市绿地空间特征及其健康促进效益进行了梳理，以期为健康导向的绿地规划设计实践提供依据，从而支撑健康绿地循证设计，并从实践需求角度对基础实证研究的深化方向提出建议（图1）。

1 城市绿地的健康影响路径

城市建成环境对公共健康的影响主要体现在各空间要素对城市环境、人群行为模式、心理状态等方面的影响[9-10]。因此，笔者将城市绿地的健康影响路径归纳为：减少健康风险暴露、促进健康行为活动和提高心理恢复能力3方面。

1.1 减少健康风险暴露

健康风险包括空气污染、城市热岛以及噪声污染等。空气污染是造成心血管疾病的主要风险因素[11]。城市绿地能够降低空气污染，因为植被叶片能去除SO2等污染物，叶片表面还能沉降悬浮颗粒物；绿地通过降温增湿减少冷却能源使用，从而减少燃料排放污染[12]。炎热环境与心血管和呼吸系统死亡率相关[13]。城市绿地缓解热岛效应的方式有两种：1）由植被遮蔽建筑或通过蒸腾蒸发冷却周边环境；2）通过减少城市冷却能源需求来减少温室气体排放[14]，从而有效影响与炎热环境相关的死亡率[15]。噪声污染能影响居民睡眠、增加心血管疾病的患病风险[16]。城市绿地所形成的绿化屏障通过声波衍射、吸收等方式降低噪声，阻隔其传播[17]，虫鸣鸟叫等自然声也可以降低非自然声影响，缓冲噪声产生的心理压力[18]。

1.2 促进健康行为活动

健康行为包括自然体验活动、体力活动和社会交往活动。缺乏与自然直接接触可能面临健康风险[19]。城市居民与自然接触最好的地点即是城市绿地[20]。周边绿地的覆盖率与距离会影响自然体验活动的参与性[21]114,[22]32。缺乏体力活动是全球非传染性慢性疾病增加的一大因素[23]。城市绿地可以提供安全、便捷、有吸引力的场地来引导人们进行体力活动[24]。绿色环境中进行的体力活动，比在其他环境条件下更有益于身心健康[25]。生活在公园绿地周边的居民进行体力活动的频率更高[26]。绿地作为公共开放空间为邻里交往提供机会[27]，来自不同背景的人们可在参与绿地活动的过程中通过反复的视觉接触以及短时间的户外对话和问候来建立更好的邻里关系[28]，减少负面情绪产生的可能。研究表明社会交往是绿地与公共健康之间重要的中介变量[29]。

1.3 提高心理恢复能力

城市绿地在缓解压力、改善情绪、恢复注意力和调节心理疾病等方面具有独特作用[30]。绿地能够提高心理恢复能力的原理可以用减压理论和注意力恢复理论解释[31]。前者认为人类天生就倾向于寻找无害的自然环境来放松，压力大的人与自然接触后会引发副交感神经系统反应，从而产生更加舒适放松的积极情绪状态[32]。后者认为，在自然环境中对有趣而丰富的场景给予无意识的注意有助于恢复精力，从而提高认知能力[33]。

2 不同健康影响路径下的城市绿地空间特征

绿地分布格局特征指绿地在城市中的空间分布（集中或分散）；绿地周边联系特征指绿地与其他用地的联系状况，包括可获得性①、可达性②等；绿地内部环境特征指单个绿地的自身特征，包括几何特征（面积、形状）、场地特征（设施、地形地貌等）、植被特征（植被类型、数量和群落结构等）以及生物多样性特征（物种种类、数量）等方面。不同层面的绿地空间特征在一种或多种影响路径下发挥绿地的健康效益。

2.1 减少健康风险暴露的绿地空间特征

2.1.1 减少空气污染的绿地空间特征

绿地斑块聚集性、可获得性以及植被特征对减少空气污染具有重要作用。 绿地斑块聚集性越高或者研究区周边缓冲区内绿化覆盖率越高，大气颗粒物浓度越低[34]98,[35]1,[36]105,[37]33。绿地内部的植被特征也会影响大气颗粒物浓度，植被的横向结构、竖向结构及植被类型在一定程度上有助于削减大气颗粒物[38]1685；沿街绿地中的乔灌草植被配置组合对大气颗粒物削减能力最强[39]293；针阔叶混交林复合配置对颗粒物具有较好的净化效果[40]932。

2.1.2 缓解城市热岛的绿地空间特征

绿地斑块聚集性、连通性、可获得性特征以及面积与形状会影响城市绿地降温效果。尽管斑块聚集性和连通性影响绿地降温效果存在不同结论，但多数研究支持更高的聚集性和连通性有更好的降温效果[41]45,[42]349。提高绿地的可获得性也有助于缓解城市热岛[41]56,[43]35。单个绿地面积越大降温作用越好，但发挥显著降温效果的绿地面积阈值存在差异[44]428,[45]7。在台北的研究发现3 hm2以上的公园绿地具有稳定的降温效果[46]；在北京的研究发现5 hm2以上的绿地降温增湿效果极其明显且衡定[47]；在重庆的研究则表明面积超过14 hm2时绿地降温效果明显[48]；这些结论不同的原因可能是地区气候环境差异[49]。此外，同等面积的绿地形状越复杂，其降温效果越好[45]5,[50]87。

2.1.3 减少噪声污染的绿地空间特征

减少噪声污染方面，植被层次越丰富，减噪效果越好[51]68,[52]25。道路旁植被配置时应注意增加水平和垂直向上植物群落层次，并将高大乔木种植在靠近高架路一侧，植物群落高度依次递减可以达到较好的减噪效果（表1）。

表1 减少健康风险暴露的绿地空间特征Tab. 1 Green space characteristics to reduce health risk exposure

2.2 促进健康行为活动的绿地空间特征

2.2.1 促进自然体验活动的绿地空间特征

绿地各层面特征都会影响居民自然体验活动。绿地斑块聚集性低，布局相对分散，则周边居民的自然体验活动参与频率和时长较高[53]69。绿地可达性与可获得性越高，居民自然体验活动的参与性也越高[21]114,[22]32,[54]7977,[55]385。安全、整洁和维护良好的绿地是居民参与自然体验活动的前提条件[56]152,[57]52。居民在面积大的绿地中自然体验活动参与频率低，但活动持续时间长；在面积小的绿地中活动频率高，但活动时长短[58]。绿地内有健身步道也能促进居民体验自然[59]1；对青少年儿童而言，秋千、滑梯等娱乐设施是他们访问绿地的重要因素[57]57。绿地的自然特征，如有自然界面的小溪[60]1564、可攀爬的树木、可以野餐的草地[61]1、不同的地形环境[62]都会影响居民的自然体验参与。绿地的生物多样性特征也是一项重要因素[63]174,[64]394，物种种类与数量越丰富，居民自然体验活动参与性越高。

2.2.2 促进体力活动的绿地空间特征绿地的可达性、可获得性、场地特征也会影响居民的体力活动。绿地的可获得性越高，居民参与体力活动意愿越强[65]6,[66]96。到达绿地的距离和时间越长，居民体力活动的频率也越低[67]426,[68]1。有研究指出住家周边至少300 m内有绿地才能更好地促进体力活动，也有研究指出该距离不能超过400 m（10 min步程），而100 m是更优的距离[69]。绿地的安全性是人们进入的前提条件，也会影响体力活动的持续时间[70]7,[71]124。绿地内的设施配置同样会影响居民的体力活动。例如游乐场、运动场、跑道和饮水机等设施对鼓励儿童参与体力活动尤为重要[72]；绿地内安装户外健身器材后，居民体力活动强度显著增加[73]26；居民对绿地中游乐场、咖啡馆、厕所等设施的品质评分与体力活动呈正相关[74]11。

2.2.3 促进社会交往的绿地空间特征

绿地的可达性、可获得性、场地与植被特征会影响居民的社会交往活动。提高居住地周边绿地的可获得性与可达性在一定程度上能促进社会交往[75]586,[76]44。对欧洲4个城市社区绿地与社会交往关系的研究发现：社区绿地可获得性越高，居民社会交往活动越多[77]657。在美国洛杉矶的研究发现到公园绿地的距离会影响居民社交活动[78]522。绿地的安全与维护是居民发生社交活动的前提条件[76]44。丰富的植物要素也能在一定程度上强化居民对交往氛围的感知，从而促进人们进行聊天、棋牌、喝茶等社交活动[79]27（表2）。

表2 促进健康行为活动的绿地空间特征Tab. 2 Green space characteristics of health-promoting activities

2.3 提高心理恢复能力的绿地空间特征

提高心理恢复能力的绿地空间特征包括周边联系特征以及绿地内部环境的场地、植被和生物多样性特征。居民直接与绿地内各要素接触，通过各种感官感受绿地的恢复效益，因此绿地内部环境特征对提高心理恢复能力影响更大[80]。

提高绿地的可获得性与可达性在一定程度上有益于心理恢复[81]63,[82],[83]223,[84]99。对心理恢复影响最大的是绿地的植被与生物多样性特征，场地中的设施、地形等也有一定影响[85]1,[86],[87]9。绿地内鸟类等生物的多样性越丰富，被试者的心理恢复效益就越好[87]9；受访者可感知的蝶类、蜜蜂等昆虫的物种丰富度与心理恢复存在一定相关性[88]120。绿地中的植物有助于提高居民对景观优美度的判断，从而引发静坐冥想、观景聊天等休闲行为[79]27,[87]9；乔灌草搭配并且种植本地物种更有助心理恢复[88]120。此外，绿地内多变的地形与丰富的设施能激发使用者对景观优美度与交往氛围感的心理认知，从而有益于心理复愈[79]26。也有研究发现受访者对绿地内设施品质的评分越高，其心理困扰就越少[85]9（表3）。

表3 提高心理恢复能力的绿地空间特征Tab. 3 Green space characteristics of psychological restorativeness

2.4 小结

不同的绿地特征通过不同路径影响着公共健康，具体指标可表征不同层面空间特征（表4）。分布格局特征多与物理环境过程（降温、增湿等）相关，主要通过减少健康风险暴露来发挥绿地的健康效益。周边联系特征主要针对居民的行为活动参与性；而内部环境特征则与居民行为活动的体验性相关，好的活动体验将促进活动的参与。周边联系特征和内部环境特征共同促进健康行为的发生。此外，绿地的内部环境特征可能影响居民的心理恢复效果，尤其是植被和生物多样性特征能有效地为居民提高心理恢复能力。

表4 不同影响路径下的城市绿地空间特征Tab. 4 Urban green space characteristics under different impact pathways

3 结论与启示

笔者以健康绿地规划设计的实际需求为导向，总结城市绿地在减少健康风险暴露、促进健康行为活动和提高心理恢复能力3方面的健康影响路径，针对分布格局、周边联系、内部环境3类城市绿地空间，辨析不同健康影响路径的具体特征及其分析指标。基于这样的特征指标和路径的梳理将有利于明确绿地规划设计中的要点和重点。

1）绿地分布格局特征主要通过绿地斑块的聚集性和连通性来度量，值得注意的是，这类特征在不同影响路径下所具有的健康效益趋向呈现出相反的结论。在同等绿地规模下，相对均等且分散布局能够提高居民的可达性，这对促进自然体验活动有益；但对于减少空气污染和缓解城市热岛，布局相对集中的绿地才能发挥出绿地相应的健康效益。所以针对绿地分布格局的研究需要权衡主导风险，找到布局的平衡点或阈值，辨析地区存在的不同健康风险影响，根据数据分析提出差异化的健康导向绿地规划设计策略。

2）以绿化覆盖率为代表的可获得性特征在3方面健康影响路径中都能发挥作用；可达性特征则主要作用于促进健康行为和帮助心理恢复。现有设计规范已提供了包含绿地面积、绿地率、绿化覆盖率在内的绿地规模指标的环境底线要求。未来需要开展更具针对性的实证研究，量化健康效益，提出更高健康导向的绿地服务半径、通达路径、步行距离和时间等指标要求。

3）内部环境特征主要作用于促进健康行为活动和提高心理恢复能力方面。人的行为与心理感受主要受到微观空间影响，绿地内部环境中人工要素和自然要素之间的平衡，以及空间特征的细化设计是该层面重要的关注点。在土地空间资源有限、绿地规模较难大幅度增长的存量规划时代，其内部环境品质对于规划设计更显重要。有待进一步分析绿地内的游乐和服务设施配置、自然基底丰富度与趣味性、绿化维护管理方式、实际与可感知的动植物物种丰富度等微观要素，辨析其对特定的健康行为的促进效应和心理恢复作用。

除少数研究提出了具有降温增湿效益的绿地面积阈值外，大部分研究尚未明确提出具有直接设计指导价值的量化指标，如多大的绿地规模能有效鼓励体力活动？距离绿地多远能最大化鼓励自然体验活动？什么样的植被配比有最佳的噪声防治作用？究其原因是当前实证研究中采用的度量指标大多基于其他学科背景，即使针对城市建成环境，其研究结果也过于宽泛，较难作为设计指标在规划设计中进行精准干预。因此很有必要从实践角度对当前实证研究中的度量指标提出新的要求。

健康是人与周边环境持续互动的结果。城市空间设计无法改变人的遗传特征，但能够通过改善城市环境并影响人的环境暴露和行为习惯，影响人的健康福祉。笔者系统梳理了城市绿地空间特征对健康的不同影响路径，细化特征指标，辨析了已充分证明和有待深化的研究重点，提出未来的研究需要从权衡主导风险影响、构建高线指标要求、深化微观促进机制、优化指标度量视角等方面予以完善，以期推进健康绿地循证设计，也为城市建设管理者提出更精准的绿地空间设计政策提供建议。

注释(Notes)：

① 绿地的可获得性（availability）是指在居住、工作地等研究区周围缓冲区内绿地的数量，可以用百分比、个数或面积大小表示，绿化覆盖率可作为可获得性的一种表征方式。

② 绿地的可达性（accessibility）是指居住、工作地等研究区与绿地空间的接近程度，可以用缓冲区、距离或到达时间表示。

图表来源(Sources of Figure and Tables)：

图1由作者绘制，表1～4由作者依据相关参考文献整理。