社区绿地空间对心血管健康的影响——以西安市长安区为例

冷红 许晟凡 袁青＊

心血管疾病（cardiovascular diseases），是目前全球死亡和致残的主因[1]。随着人口老龄化和城市化进程的加速，中国心血管疾病的患病率持续上升，对居民和社会造成严重的经济负担，心血管健康已成为重大的公共卫生问题[2]。心血管健康受个体特征和环境要素共同作用，其中绿地空间作为城市生态环境中的重要组成部分，可以对人类的生理和心理产生积极作用[3]，因而受到学者的广泛关注。

绿地空间可以多种途径改善居民的心血管健康，如通过减少空气污染来降低PM2.5诱发的心血管疾病风险[4]；调节气温以改善心血管情况[5]；通过提供良好的体育锻炼和社会交往的空间，促进居民的体育锻炼或健康行为来提升心血管健康水平[6]。绿地空间还具有减轻压力[7]、改善睡眠[8]等多项作用，这些都会对心血管健康产生积极效应。已有多项研究证明绿地空间对心血管健康具有保护作用[9]，由于目前心血管健康无明确定义，相关学者主要通过心血管患病率[10]、死亡率[11]、心血管危险因子[12]等来研究居民的心血管健康。相关学者发现高绿化覆盖率的区域可以显著降低居民的心血管风险，住宅周边绿化程度越高，居民心血管患病率和死亡率就越低[13-15]。也有学者从其他角度来探索绿地空间与心血管健康的关系，如绿地空间的斑块密度、连通性、形状复杂程度等形态布局与心血管死亡率有关[16]，感知的绿地质量与心血管健康具有相关性[17]。

虽然大量研究已确定了绿地空间与心血管健康的相关性[9]，但研究主要集中在发达国家和地区。另外，大多数研究常利用归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）来表征城市绿地空间整体的规模、数量或质量。对绿地空间的其他要素关注较少，可能无法更多地反映绿地空间与心血管健康的关系，进而难以有效地指导城市规划建设。基于上述问题，本研究从社区视角出发，探究不同的绿地空间及指标与心血管健康的相关关系，确定哪些绿地空间要素能够显著影响居民的心血管健康。因此，笔者以社区生活圈为研究范围，结合绿地空间数据，以社区类型丰富的西安市长安区为例，根据国内外以往研究中被证实的指标，综合研究社区绿地空间与心血管健康的关系，以期明确与心血管健康显著相关的社区绿地空间各要素，为促进城市健康的研究提供一定的参考。

1 研究方案设计

1.1 研究指标选取

表1 社区绿地空间及其他相关指标Tab.1 Community green space and other related indicators

1）绿地规模强调的是居民在特定范围内可获得绿地的多少，一般用来反映一个区域的绿化水平高低。规模指标通常以绿地空间的总面积或绿地占总用地面积的百分比等表示。相关研究认为，生活在绿地规模越大的地区，居民患心血管疾病的风险越低[18]。以往研究中，绿地规模常用住宅周边一定缓冲区范围内绿地占比面积或NDVI表示[19]，但有学者指出，居民主观感知可能会与NDVI值存在差异，会导致结果不准确[20]。因此，本研究的绿地规模包含心血管患者居住小区内部绿地和社区整体的绿化水平，前者用住区绿地率来衡量居民生活中最易接触的绿地规模，后者以社区生活圈范围内的NDVI均值来表示。

2）绿地质量是影响居民身心健康的重要指标[21]，它包括绿地类型、内部构成以及植被特征等方面，这些要素均能在一定程度对心血管产生作用。例如高质量绿地（如公园）能够显著降低周边居民的心血管风险[22]，拥有体育健身设施[23]和常绿植被[24]的绿地空间可以改善心血管致病因素。良好的绿地质量不仅有良好的生态效益，还会吸引居民访问和使用。常绿植被可以在冬季绿化不足的区域持续为居民提供绿地环境。此外，居民感知的绿地质量可能比专业评估更能反映绿地质量的高低，因为感知能顾及个人主观的意愿和偏好[25]。本研究的绿地质量以绿地感知质量（居民主观感知质量评价结果）、常绿植被占比和公园面积占比三方面来表示。

3）绿地布局反映绿地在城市空间中的分布情况，是影响居民健康和使用的重要指标。一方面，聚合度高、连通性强的绿地可以减少空气污染、改善环境，并能在一定程度上降低心血管病死亡率[16]；另一方面，绿地布局会影响居民的可达性，绿地空间的邻近性越强，越促进居民的使用程度并提升其健康水平[26]。考虑到不同类型绿地空间的可达性对心血管健康产生的影响不同[23]，以到绿地的距离表示绿地的邻近性，其中，住区中心到绿地的最近距离越远，其绿地的邻近性就越不好。本研究选取绿地的布局指标包含街道绿地邻近性、公园绿地邻近性、绿地景观格局指数。

在其他相关指标中，主要考虑住区环境对心血管健康的影响。结合相关文献[6,27]，选取房价、已建成时间、建筑密度作为研究指标，其中建筑密度被认为是住区环境的重要属性[28]，已建成时间可以区分老旧与新建小区[29]；另外，绿地空间的分配可能因居民的社会经济地位不同而有很大的差距，使不同区域居民所受绿地空间的影响不一致[30]，为了考虑经济差异对结果可能存在的影响，结合已有研究[31]，利用房价来衡量社区的社会经济水平，若住区房价低于研究区域内的房屋均价，则归为低经济水平社区，反之则归为高经济水平社区，并在此基础上分别研究两类社区绿地空间与心血管健康的关系。

1.2 研究对象及调研

本研究以西安市长安区为例，选取该区的城市主要建成区，以长安区某综合医院2019—2022年报告的全区心血管疾病患者为基本数据，排除信息不全者，通过ArcGIS空间落点确定患者的居住小区，作为研究对象（图1）。以居民步行15 min可达的社区生活圈作为每个居住小区的社区研究范围。因心血管患者以老年人居多，考虑到老年人的出行不便，以居住小区中心向外拓展1 000 m作为社区绿地空间指标的选取范围[32]。

1 研究对象分布Distribution of research subjects

实地调研主要分为两个部分：第一部分是在2022年7月—2023年2月对长安区心血管患者住区进行调查，确定患者住区情况及社区研究范围内的绿地空间各项要素，再在每个住区通过问卷调查获得居民对绿地质量的主观评价；第二部分是对住院的患者进行访谈，访谈内容包括患者的个体特征、生活习惯以及对社区绿地空间的使用和看法等方面，以此来补充社区居民和心血管患者认知和行为上可能存在的差异。

2000-2001年示范推广国产精 唑禾草灵（千里马、精骠等），但春季出现较大面积药效不稳定现象。2003年开始，国产精唑禾草灵（金马、精骠等）药效稳定后使用面积逐步扩大。2003年国产苯磺隆、2006年国产氯氟吡氧乙酸得到普遍应用。2010年开始示范应用大能（唑啉草酯·草酯）、麦极（炔草酯）防除小麦田禾本科杂草、爱秀（唑啉草酯）防除大小麦田禾本科杂草。2011年国产炔草酯使用面积迅速扩大。2013年爱秀（唑啉草酯）防除大小麦田禾本科杂草面积逐步扩大。

1.3 数据来源

研究数据包括心血管病患者数据和社区绿地空间数据，其中心血管患者数据来自长安区某综合医院2019—2022年所报告的冠心病、心力衰竭及心肌梗死患者。在确定患者居住小区后，利用西安市第七次人口普查数据进行空间插值，去除绿地空间变化较大的小区，共获得228个居住小区位置及各住区的患病率。

社区绿地空间数据主要包括实地调研数据、高德地图POI数据、遥感卫星影像数据和西安市园林局数据。住区绿地率通过eCognition软件识别高分辨率遥感影像并实地调研修正后获得。社区整体绿化水平是基于2021年8月的Landset8 遥感影像，通过计算15 min生活圈内的NDVI平均值来确定。绿地质量通过实地调研获得，其中绿地感知质量是在每个研究住区内随机抽取居民8～15人发放问卷进行绿地质量评分，评分内容包括社区内部绿地的活动空间、安全性、清洁性、舒适性和多样性5个指标，居民按满意度1～5进行打分，共收回问卷1 945份（答复率88.4%）；取同一住区内居民评分均值表示社区的绿地感知质量[17]。公园面积占比和常绿树占比经实地调研后计算获得。公园和街道绿地邻近性是住区中心到最近相应的绿地直线距离，通过ArcGIS计算获得。由fragstats4.2计算得出绿地景观格局指数，选取平均斑块面积、斑块密度、聚集度、连通性和形状复杂度指数反映区域中的绿地空间分布情况[16]。

其他变量中，通过2021年高德地图API获得建筑密度；通过2021年安客居和链家网站爬取房价、已建成时间数据。

1.4 研究方法

首先，利用Pearson相关系数分析确定绿地空间各要素与心血管健康的关系，排除不相关的影响因素，随后导入多元线性回归模型，确定显著相关的空间变量。其次，为低经济水平和高经济水平社区分别建构多元线性回归模型，以此来探讨不同社会经济水平下社区绿地空间与心血管健康的关系，以便更好地为绿地空间研究和规划提供建议。

2 结果分析

2.1 数据统计

1）心血管患者数据。心血管病患者平均年龄为68岁，其中男性（49.4%）和女性（50.6%）的比例较为接近。访谈结果显示，心血管患者行动较为不便，住区内部和街道空间是他们主要的活动空间，静坐、散步、买菜、棋牌是主要的日常活动方式，整体呈低强度水平，喜好有健身设施和活动空间、安全性高的绿色空间。

2）研究住区数据。心血管患者所处住区多分布于交通干道旁或老城区，其中高患病率住区主要分布在中部长安街两侧，并在空间上呈聚集的形态。心血管病患者所居住的小区房价均值为1.262万元，已建成时间平均为13年，建筑密度平均为0.312。整体来看，心血管患者的所处住区质量较低，建成年代较早，建筑密度偏高。按照房屋均价进行划分后，低社会经济水平社区（150个）和高社会经济水平社区（78个）数量上差异明显，低社会经济水平社区心血管患病率更高。

3）社区绿地空间。反映社区整体绿化水平的NDVI均值为0.18，最小值是0.13，最大值为0.30，差距较不明显。但其他的社区绿地空间评价指标差异明显：绿地规模方面，住区内平均绿地率为27.7%，最大值为64.1%，最小值仅为0.3%；绿地质量方面，居民对社区绿地感知质量评价平均值为2.65，最小值为1.10，最大值为4.40，其中公园占总绿地面积的比值平均值为0.28，最小值为0，最大值为0.83；绿地布局方面，居民平均到公园绿地的距离是0.90 km，到街道绿地的距离是0.29 km，绿地平均斑块面积为1.733。斑块密度存在显著差异性，但由于各研究社区范围内绿地空间总量有差距，无法用斑块密度反映绿地空间破碎程度，故去除该项指标。

2.2 社区绿地空间与心血管健康的关系

在经过Pearson相关系数分析后，去除不显著相关因子（常绿植被占比及绿地景观格局），将绿地空间要素和其他变量导入多元线性回归模型进行分析（表2），整体模型拟合度R为0.622，调整后的R2为0.358，模型拟合结果大于0.3，证明绿地空间要素可以在一定程度上解释心血管患病情况。各项数据的方差膨胀系数VIF均小于5.0，证明不存在多重共线性问题。

表2 社区绿地空间与心血管患病率多元线性回归分析Tab.2 Multiple linear regression analysis of community green space and prevalence of cardiovascular disease

回归结果表示，在社区视角下，不同分类下的绿地空间指标与心血管健康的相关性不同。社区绿地空间的规模、质量和布局均与心血管健康有关，其中住区绿地率、绿地感知质量与心血管患病率负相关，住区中心到公园绿地的距离与心血管患病率正相关，到街道绿地的距离与心血管患病率负相关，即公园绿地的邻近性与心血管患病率负相关，街道绿地邻近性与心血管患病率正相关。

2.3 不同社会经济水平社区下绿地空间与心血管健康的关系

以低社会经济水平和高社会经济水平社区建构多元回归模型（表3），其中高收入水平社区调整后R2为0.319，仍可以较好说明绿地空间和心血管健康的关系。而低收入水平社区调整后R2为0.215，模型拟合程度降低，表明低收入社区影响心血管健康的因素可能更加复杂。

表3 不同社会经济水平社区绿地空间与心血管患病率多元线性回归分析Tab.3 Multiple linear regression analysis of green space in communities with different socioeconomic levels and prevalence of cardiovascular disease

回归结果表示，在低经济水平社区中，到公园绿地的距离与心血管患病率负相关，绿地感知质量、公园绿地邻近性与心血管患病率正相关，均对居民心血管健康产生正向作用，绿地率和街道绿地邻近性的影响不显著；在高经济水平社区，绿地率、街道绿地邻近性与心血管健康显著相关，其中住区绿地率与心血管患病率负相关；到街道绿地的距离与心血管患病率负相关，即街道绿地的邻近性与心血管患病率正相关。

3 影响心血管健康的绿地空间要素

本研究基于已有研究理论，探索了社区层面上绿地空间在规模、质量和布局层面与心血管健康的关系。其中住区绿地率、绿地感知质量、公园和街道绿地的邻近性是与心血管健康显著相关的绿地空间要素，并在不同社会经济水平下表现不同。

1）在绿地规模方面，住区绿地率与心血管患病率显著负相关。与多数研究结论一致[33-34]，高绿地率的住区对居民心血管健康有积极作用，其原因一方面在于，绿地率越高，其调温减噪和降低污染的能力越强，可以增强居民在绿地暴露中的健康益处；另一方面，高绿地率往往可以提高居民健身和社交活动意愿，调节其情绪和血压[35]。考虑到老年人及患者出行不便，就近的高绿空间可以降低绿地获取难度，满足他们的健康需求。虽然已有大量研究利用NDVI来进行心血管研究，但不同国家的研究结果各不相同[9]，本研究发现用来表示社区整体绿化水平的NDVI均值与心血管健康关联不大，可能是NDVI无法精确区分研究范围内公园等绿地和有植被覆盖的荒地，导致无法准确地反映居民实际可获得的绿地。另外，NDVI是从俯视角度反映区域整体的绿化水平，与当地居民的实际使用和感知存在偏差[20]。

2）在绿地质量方面，居民主观感知的绿地质量与心血管患病率显著负相关，这说明高质量绿地有助于降低心血管疾病风险。绿地的质量可能比数量对居民身心健康更加有益[36]，例如，维护较好和清洁度更高的绿地可以通过提高居民的活动频率来促进健康[36]。心血管疾病高发社区缺乏高质量绿地，封闭和缺失活动空间的绿地限制了居民的活动类型和频率，低安全性则减少了居民的活动意愿。通过调研和访谈发现，低质量绿地会导致居民远离住区，而在缺乏绿化的街道活动，又会增加其污染暴露风险（图2）。对于出行不便的居民来说，低质量绿地会极大降低他们下楼活动的意愿，增加在家久坐的时间，增加患病风险。

3）在绿地布局方面，公园绿地和街道绿地的邻近性均与心血管健康显著相关。其中公园绿地邻近性与心血管患病率呈负相关。邻近的公园可以提高居民绿地暴露总量，增加其出行的选择；而在公园中活动比在城市中对居民的心血管调节作用更显著[37]。不过一些研究认为，只有特定类型的邻近绿地才对居民的健康有益[23]，正如本研究中的街道绿地邻近性，就与心血管患病率呈正相关。尽管有学者认为街道空间比公园、住区更受居民欢迎[38]，且街道绿化对心血管有一定的保护作用[39]，但有研究指出，绿地环境、空气污染和噪声等均会对心血管产生影响，综合研究后发现街道绿地对心血管健康的积极作用减弱甚至消失[40]。笔者实地调研发现，研究范围内街道绿地主要由防护绿地改造而成，绿地空间多靠近高速路和主干道，大量车辆通行产生的污染会加重心血管风险；另外，当社区生活性街道缺乏可以活动的绿地空间时，居民会就近去有防护绿地的交通性道路周边活动，这反而加重了运动过程中的污染暴露（图3）。

4）不同社会经济水平的社区下影响心血管健康的绿地空间要素不同。低经济水平社区内绿地率对居民影响不明显，而绿地质量对居民影响显著，可能是因为低经济水平社区内绿地的维护和管理较差，影响居民的主观使用意愿，继而难以发挥功能（图4）；而公园绿地可以显著影响人群心血管健康水平，因为它提供了更高质量的选择。有关研究发现，公园绿地的布局比起NDVI来说，更能反映对低收入群体的健康促进作用[41]。由于公园的免费开放性，这可能是无法支付高昂健身和娱乐费用的低收入群体的唯一锻炼去处[42]。因此，向低收入群体提供高质量的公共绿地可能是预防心血管疾病的关键。在高经济水平社区内，住区绿地率对居民健康有着更显著的影响。高经济水平社区的绿地一般都能得到良好的维护和清洁，在质量相似的情况下，更多的绿地规模可以提供更好的生态效益。考虑到高收入人群一般会有更多促进健康的选择[43]，且所处住区绿地质量高，因此公园绿地的邻近性对于他们可能不太重要，对健康影响不显著[44]。本研究还发现高社会经济水平人群受街道绿地的负面影响较大，这是因为他们生活的住区多靠近交通性干道，部分基础设施和住区外围绿地还不完善，但很多老年人仍保留在周边街道活动的习惯，在进行活动时受街道污染风险更大，从而增加患病风险。

4 高绿覆盖的低质量绿地空间Low-quality green space with high green coverage

4 社区绿地空间优化建议

4.1 社区绿地设计

应就绿地规模、质量对心血管健康的影响，结合居民的需求来改造社区绿地。1）针对住区内部绿地规模，应充分利用闲置空地，构建具有一定规模的绿化环境，提升绿地的生态效益。2）针对绿地质量，应布置小型健身区、步道等活动空间来满足不易行动居民的低强度运动及社交需求；应增设无障碍设施、人车分行步道以及夜间灯光照明等确保绿地空间安全性，减少患者的畏难情绪，鼓励他们下楼；应注意住区内部绿地的维护和清洁，可以成立绿地检查组，定期检查和维护社区绿地环境，保证使用性能。3）针对老旧小区改造难的问题，应就近改善住区外部绿地环境质量，在交通量较少、光线充足无遮挡的生活性街道集中增设公共绿地，建立口袋公园；公共绿地还应尽可能覆盖周边多个绿地率不足的住区，并充分考虑连接住区及绿地的步行道完整性和可识别性，设计居民出行友好路线。

4.2 绿地空间布局

1）在公园绿地空间布局方面，由于老年人是心血管疾病的高发群体，而低收入的人群心血管健康受公园绿地影响更加显著，绿地的规划布局应注重这两类人群需求，适度倾斜绿化资源，建设与其需求相匹配的绿地空间，保障居民心血管健康和绿地的公平性；对于已经建成且位于这两类人口高密度区域的公园来说，应提高绿地质量，扩大服务范围，探索能促进当地人群使用绿地的方法。2）在街道绿地空间布局方面，不应仅依靠数量来布局绿地，同时要注重不同街道绿地的类型和质量设置，满足社区人群的实际需求。布局设计时既要注意提供高质量的区域以促进居民运动，又要注重污染防护。另外，考虑到部分老年人群有在交通干道旁散步的习惯，应设置健康标语提醒污染暴露，并考虑在靠近建筑一侧或交通量少的绿地中布置休憩设施，引导其远离街边，降低污染暴露风险。

5 结语

绿地空间的健康效益已逐渐被各级政府所重视，本研究在社区层面明确了各绿地空间要素对心血管健康的影响，以期为未来城市研究和规划提供参考。影响居民的心血管健康的原因复杂，既包括了绿地空间的各项要素，也包括了个体属性特征和其他环境要素的共同影响。本研究仅从已证实的绿地空间要素出发，在社区层面上对心血管健康要素进行了横截面性研究，未来应结合心血管患者的个体特征和生活行为方式，构建更加完善的研究体系，以便更好地了解绿地空间与居民心血管健康的复杂联系。

图表来源(Sources of Figures and Tables)：

文中图表均由作者拍摄或绘制。