基于视觉感知的夏季城市公园植物景观情绪影响机制*

季春悦 黄 硕 成林莉 王 姗 董建文 郑 宇

1 福建农林大学园林学院 福州 350002 2 闽江学院 福州 350108

城市公园作为城市开敞空间的重要组成部分， 其优美、 秀丽的景色往往通过视觉感知传递至人脑， 给人以美的享受， 从而提高景观视觉感知效应[1]。 在景观研究中， 视觉感知研究一直是关注热点， 包括视觉景观评价、 景观美学度评价以及视觉对设计的影响等方面[2]。 人们超过90%的外部信息都是通过视觉感知获得[3]。 有证据表明人们对城市公园的视觉感知可以引起情绪反应。 Wei 等[4-5]的研究表明人们的情绪感知受城市距离和大学校园视觉氛围环境等因素影响。 Zhang 等[6]的研究表明人们视觉中森林公园蓝绿空间面积的大小可以引起情绪反应， 促进积极情绪和心理健康。 Liu 等[7]从景观度量的角度探讨不同城市森林公园景观结构对游客情绪的影响。

情绪的感知与人体健康密切相关， 不同的建成环境能够给人带来不同程度的积极或消极情绪感受， 进而影响人的生理、 心理及社会健康[8]。中国城市化快速发展导致人们产生极大的压力情绪[9]， 患心理疾病的人数逐年增加， 抑郁症发病率呈上升趋势[10]。 Wei 等[11]的研究证明了森林体验可以改善游客的精神状态， 但森林体验并不总是能唤起积极情绪。 接触绿色环境可缓解情绪压力， 与参试者的年龄、 性别和实验时间、 森林公园类型显著相关[11]。 整体而言， 游客对绿色环境的幸福感高于城市站点[12]。 所以， 接触绿色环境可以有效舒缓精神压力， 恢复精神疲劳[13]。 植物景观的形态、 色彩以及群落搭配等均能引起游客不同的视觉感知映像[14]。

在植物景观营造方面， 前人的研究聚焦于植物景观评价[15]、 植物空间活力[16]、 植物配置[17]等方面， 较少从视觉感知的视角研究植物景观对游客的情绪影响； 在植物色彩方面， 前人的研究聚焦于春秋两季， 较少研究夏季植物色彩[18-22]。鉴此， 本研究以福州市西湖公园为例， 提取植物景观空间中的景观因素， 从视觉感知视角分析植物景观因素的心理情绪作用， 为提高公园使用率、营造满足公众心理情绪需求的城市公园植物景观配置提供理论参考。

1 研究区概况

福州市西湖公园位于福州市中心区域鼓楼区，至今有1 700 多年的历史， 是福州保留最完整的一座古典园林， 被称为“福建园林明珠”。 西湖公园为免费开放性市民公园， 园内通过柳堤桥、步云桥、 玉带桥、 飞虹桥， 将开化屿、 梦山景区、谢坪屿串联为一个完整的游览景区(图1)。 公园利用自身山水地貌的优势配置乡土树种， 形成遐迩闻名的“福州西湖八景”[23]。 园内物种丰富，植被群落完整， 具有较好的研究价值。

2 研究方法

2.1 样地设置

根据法瑞学派典型取样原则中“在植被分布具有一致性的地段内， 选择有代表性的典型地点设置样地”[24]的方法选取可进入式植物景观空间进行研究， 尽可能以林缘或路缘为边界确定样地范围， 所选取的样地尽可能均匀分布于公园所有区域。 根据以上原则选取调查样地56 个(图1)。

图1 西湖公园景点分布与调查样地分布图

2.2 数据采集与问卷设计

通过访谈和实地调研的形式提取西湖公园植物景观因素， 包括植物空间、 植物色彩、 植物种类和植物形态。 根据植物景观与视觉心理学的关联性， 确定西湖公园植物景观给予游客的视觉感受， 包括植物景观的安全感、 私密感、 开阔感、 美观感。 采用李克特量表5 级分级标准对这些植物景观因素、 视觉感受进行评分。

于2020 年5—8 月在天气晴朗的条件下， 使用同一个相机(佳能EOS6D) 对样地进行拍照取样， 取样时间为10 ∶00-15 ∶00。 拍摄时向阳、不逆光， 不使用闪光灯， 镜头平行。 共拍摄照片122 张， 去除植物占比小于50%的照片， 筛选出有用照片106 张， 所拍摄的照片按照植物不同色彩进行分类， 将每一类照片结合积极和消极情绪量 表 ( Positive And Negative Affect Schedule，PANAS)[25]做心理问卷测试。

2.3 数据分析

2.3.1 调查问卷分析

调查问卷内容包括植物景观因素评分量表、植物景观视觉感受评价量表、 积极和消极情绪量表3 个部分， 共发放问卷207 份， 回收207 份，有效问卷195 份， 有效率达94.2%。 为避免误差，问卷发放对象不分性别、 专业、 年龄， 其中男性占40.51%， 女性占59.49%； 年龄最多的是21 ～40 岁和60 岁以上， 占比均为30.77%， 其次为20岁以下， 占20.51%， 而41 ～60 岁占17.95%； 大部分参与者的文化水平在高中及以上， 且经常在公园活动， 保证问卷能够有效地反应实际情况。采用SPSS 21.0 对所获得的数据进行统计分析，其中植物景观因素评分量表信度为70.4%， 效度为75.8%； 植物景观视觉感受评价量表信度为71.1%， 效度为72.5%； 积极和消极情绪量表问卷每题信度检验均在70%以上， 问卷整体信度98.6%， 每题效度检验均在70%以上。 综上表明问卷具有较好的信效度， 问卷数据具有一定的代表性。

2.3.2 色彩量化分析法

利用ColorImpact 4 软件将问卷中的图片进行色彩构成和色彩频率量化分析(图2)。 根据HSL 色彩模式将色彩分级[26]。 为排除照片中天空色彩的影响， 首先在Adobe Photoshop 2020 中将天空的颜色选取并填充为白色， 再将照片导入ColorImpact 4， 提取出植物的色彩， 选择最接近人眼辨别色彩的HSB 色彩模式对植物色彩进行数值标识[27]。

图2 色块数量以及各色块面积占比

2.3.3 统计方法

首先使用Spearman 相关性检验来检测植物景观因素与植物景观视觉感受之间的相关性。 为讨论情绪因子与植物景观因素、 植物景观视觉感受之间的线性关系以及情绪因子与色彩因子之间的线性关系， 确定情绪因子为被解释变量， 根据多元回归模型建立模型， 如式(1) 所示:

式(1) 中:k为解释变量的数目；βj(j＝1，2， …，k) 为回归系数；μi为随机误差项， 由于本文中μi对情绪的影响很小， 故忽略不计。

3 结果与分析

3.1 植物景观因素与视觉感受相关性

西湖公园植物景观因素与视觉感受有显著相关性。 植物空间与植物安全感、 私密感、 开阔感显著相关(P＜0.05)； 植物色彩、 种类、 形态与植物美观感显著相关(P＜0.05)， 而与植物安全感、 私密感、 开阔感都无显著相关性(表1)。 植物色彩、 种类、 形态是植物配置整体的一部分，虽然单因素对植物景观视觉感受影响较小， 但对美观感有更强的视觉体验， 特别是对植物色彩的影响最大。

一是农业生产中部分农民为了提高经济效益，通常会加大施肥量。由于当地农民对肥料中所含的各种成分不清楚，尤其是一些肥料中可能含有重金属，普遍施用后不仅使土壤被污染，还会影响禽畜的健康。二是农村地区日常生活中产生的垃圾，由于没有采取科学的处理方式，也会导致土壤被污染。一些不易腐烂的垃圾，如废旧电池、塑料袋等，随意被丢弃到河流中或进入土壤中，就会导致水质、土壤的污染。

表1 植物景观因素与植物景观视觉感受的相关性检验

3.2 植物景观因素、 视觉感受与情绪的回归分析

将PANAS 情绪问卷数据统计为积极情绪(PA) 和消极情绪(NA)[28]。 经检验， 植物景观因素、 植物景观视觉感受与积极情绪对应T 检验绝对值均大于1.96， 植物景观因素、 植物景观视觉感受与积极情绪有显著(P＜0.05) 相关性。

对植物景观因素与积极情绪作多元回归分析，得到回归方程Y ＝10.638-0.500X1-0.423X2＋0.656X3＋0.619X4(表2)。 利用植物景观视觉感受与积极情绪建立多元回归方程: Y ＝8.874 ＋0.514X5-0.418X6-0.470X7＋0.959X8(表3)。 由表2 可知， 植物景观因素对游客积极情绪的影响程度由高到低依次为植物种类(0.656)、 植物形态(0.619)、 植物空间 (-0.500)、 植物色彩(-0.423)。 由表3 可知， 植物景观视觉感受对游客积极情绪有显著影响， 其中美观感(0.959)影响最大， 其次为安全感 (0.514)， 私密感(-0.418)与开阔感(-0.470) 影响较小， 且为负向影响。

表2 积极情绪与植物景观因素各变量的回归系数和T 检验

表3 积极情绪与植物景观视觉感受各变量的回归系数和T 检验

3.3 植物色彩分析

实地调研与访谈结果表明， 色彩能够引起人们最直接的情绪反应。 不同波长的光作用于人的视觉器官产生色感的同时， 必然导致某种情感的心理活动[29]， 故单独分析西湖公园植物色彩。 利用ColorImpact 4 软件一共提取8 大类色系， 包括红色、 紫色、 褐色、 蓝色、 绿色、 黄色、 黄绿色、黄红色， 其中褐色为植物枝干颜色， 由此得知西湖公园植物色彩种类并不丰富(表4)。

表4 西湖公园植物色彩分析

3.3.1 色彩构成与情绪相关性

植物的色彩构成包含植物群落色彩组成的丰富程度， 如单一绿色和多种色彩等[16]， 采用Spearman 相关性检验问卷结果与色彩构成之间的相关性发现， 植物色彩构成与积极情绪、 消极情绪有显著(P＜0.05) 相关性(表5)。

表5 色彩构成相关性检验

3.3.2 色彩因子与游客情绪的回归分析

以积极情绪与色彩比例因子进行多元回归分析， 结果(表6) 表明， 积极情绪与色彩因子显著相关(P＜0.05)， 最优回归方程为: Y ＝9.958-0.140R ＋0.100P ＋0.082T ＋0.104B ＋0.026G ＋0.063YG-0.310Y-0.540YR。

由表6 可知， 积极情绪与色彩因子相关性较大的为黄红色(-0.540)、 黄色(-0.310)、 红色(-0.140)， 但其与积极情绪皆为负相关， 与积极情绪正相关的为紫色(0.100)、 褐色(0.082)、蓝 色 ( 0.104 )、 绿 色 ( 0.026 )、 黄 绿 色(0.063)。

表6 积极情绪与植物色彩各变量的回归系数和T 检验

消极情绪与植物色彩有显著(P＜0.05) 相关性(表7)。 对消极情绪和色彩比例因子进行多元回归分析， 得到最优回归方程为: Y ＝12.133 ＋0.126R - 0.178P - 0.112T - 0.218B - 0.032G -0.061YG＋0.749Y-0.570YR。

由表7 可知， 与消极情绪正相关的为红色(0.126)、 黄色(0.749)， 与消极情绪负相关的为紫 色 (- 0.178)、 褐 色 ( - 0.112)、 蓝 色(-0.218)、 绿色(-0.032)、 黄绿色(-0.061)、黄红色 (-0.570)， 相关性较大的为黄色、 黄红色。

表7 消极情绪与植物色彩各变量的回归系数和T 检验

由表6、 表7 可知， 为给予游客更多的积极情绪， 植物色彩设置比例应是: 黄绿色(YG)＞绿色(G)＞蓝色(B)＞紫色(P)＞黄红色(YR)＞红色(R)＞黄色(Y)。

4 讨论

4.1 植物景观因素、 视觉感受对游客情绪的影响

植物景观因素对游客积极情绪有显著影响，但其并不总是能唤起积极情绪[11]。 在夏季， 城市公园色彩以大面积的绿色为主， 色彩不够丰富，较为单一， 植物色彩和空间对游客产生负向影响。这可能与城市公园植物种植密度与结构配置、 色彩配置不够合理、 有强烈的人工感有关。

植物景观视觉感受对游客产生积极情绪有显著影响， 其中美观感是视觉感知中最直观的感受，可评判公园给予人视觉感知的美学价值， 以优化自然环境的效益[7]。 安全感、 私密感、 开阔感与植物空间营造有关[30]， 城市公园植物空间种植密度差值较大， 所形成过度开敞和闭锁植物空间较多， 半开敞空间营造较少， 没有给予游客视觉上较高的舒适度。 为优化公园植物景观给予游客的视觉感受， 可以从植物空间、 种类、 形态等方面营造公园植物景观。 应定期修理过度自然生长的植物， 优化植物种植密度， 保证视觉的通透性，营造自然式与规则式相交织的植物景观， 改善安全感与美观感； 定期进行公园植物景观后期养护管理， 优化植物空间的开敞性、 半开敞性、 私密性， 给予游客视觉上舒适的开阔感、 私密感， 同时改善游客消极情绪。

4.2 植物色彩对游客情绪的影响

植物群体色彩景观和整体色彩景观在公众日常游憩活动和视觉感知中占比较大， 是最能引起情绪波动的植物景观因素， 这与申世广的研究一致[31]。 其中暖色系(黄红色、 红色、 黄色) 带来的较多为消极情绪， 但黄红色为邻近色， 能够引起部分人的喜欢， 故与消极情绪负相关[30，32]。 季节不同， 植物色彩引起人们的情绪也不同， 在夏季， 20 ～60 岁年龄段的人更偏好于冷色系植物，这与前人的研究一致[33]。 暖色系植物虽能引起人们的精神活力[34]， 但久处于暖色系植物中， 可能会加重夏季带来的心烦之感。

检验各色彩因子与情绪的关系可知， 大众心理情绪与不同色彩组成比例成线性关系。 根据问卷结果， 绿视率在42% ～50%、 混合色占比35.26%、 色彩数量5 种， 显示最高的积极情绪。这与赵秋月关于植物景观美景度的研究结果相一致[33]。 所以， 在植物色彩配置方面， 夏季绿色系植物搭配占比45%左右， 搭配4 ～5 种色彩， 以冷色系(蓝色、 紫色) 植物为主、 暖色系(黄红色、 红色、 黄色) 植物为辅， 合理进行植物色彩的冷暖搭配， 但要与中间色系(黄绿色、 绿色)植物相融合[35]， 以期缓解夏季人们的压抑情绪，营造具有情绪疗愈功能和让人产生更多积极情绪的植物景观。

5 结论

本文从视觉感知视角出发， 采用问卷调查法、色彩量化分析、 多元回归分析， 揭示了植物景观因素、 植物景观视觉感受、 植物色彩与游客情绪的影响机制: 植物种类、 形态与美观感、 安全感显著正向影响游客情绪， 植物色彩、 空间与私密感、 开阔感显著负向影响游客情绪； 紫色、 褐色、蓝色、 绿色、 黄绿色给游客带来积极情绪， 黄色、红色带来消极情绪； 夏季绿色系植物搭配占比45%左右， 搭配4～5 种色彩， 以黄绿色＞绿色＞蓝色＞紫色＞黄红色＞红色＞黄色的比例配置植物景观色彩， 可以给予游客更多的积极情绪。 在后续研究中， 可以增加植物的其他景观因素与游客视觉感受之间的关系， 例如植物景观的嗅觉感知、 听觉感知、 风险感知等对游客情绪的影响， 并且不限制于夏季或者南方， 从而探索能给游客带来积极情绪的南北方四季植物景观配置的最佳方案。