SCI期刊论文导读【2】 | 城市绿化与多感官设计

SCI期刊论文导读【2】

城市绿化与多感官设计

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本次分享的文献《Physiological stress does not increase with urbanization in Europeanblackbirds: Evidence from hormonal, immunological andcellular indicators》来自中科院SCI1区TOP期刊Science of the total environment (IF=8.2) 。研究调查了城市化对欧洲乌鸫（Turdus merula）生理压力的影响，分析了激素、免疫和细胞三个层面的指标。研究发现，城市地区的欧洲乌鸫并没有表现出比森林地区更高的生理压力水平。研究结果显示，城市化对乌鸫的生理影响在不同地区间存在显著差异，提示我们在研究城市化对物种生理的影响时，需要采用大尺度和多层次的方法。

文献来源：Juan Diego Ibáñez-Álamo, Jimeno B, Gil D, et. al. Physiological stress does not increase with urbanization in Europeanblackbirds: Evidence from hormonal, immunological andcellular indicators[J]. Science of the Total Environment, 2020，721: 137332.

· 采用了多层面的方法，同时考虑了激素、免疫和细胞三个不同生理系统的响应，提供了更全面的生理压力评估。

· 在10个欧洲城市和非城市地区对乌鸫进行了取样，这种大尺度和多地点的研究设计有助于揭示城市化对野生动物生理影响的普遍性和地理变异性。

· 发现城市化对乌鸫生理的影响存在性别差异，这为理解城市化如何影响动物的性别特定行为和生理提供了新的视角。

图：图示摘要

（1）样本收集

· 从欧洲10个城市和对应的非城市地区捕获成年欧洲乌鸫（Turdus       merula）。

· 确保捕获地点的乌鸫种群在生态和行为上具有可比性，城市地点选在公园和花园，非城市地点选在森林保护区。

（2）基本信息记录

· 对捕获的乌鸫进行性别和年龄分类，使用羽毛标准对鸟类进行性别鉴定，并通过羽毛和身体特征判断年龄。

（3）血液样本采集

· 从乌鸫的臂静脉抽取血液样本，大约350–450 μl。

· 将血液样本保存在4°C的便携式冰箱中，直到可以在实验室中进行离心分离。

（4）羽毛样本采集

· 收集乌鸫的第六根次级飞羽，用于皮质酮水平的测定。

· 将羽毛样本保存于单独的信封中，直到在实验室进行分析。

（5）实验室分析

· 皮质酮水平（CORTf）： 使用酶联免疫吸附试验（ELISA）对羽毛样本中的皮质酮水平进行量化分析。

· 热休克蛋白（HSP70）水平： 同样使用ELISA方法对红细胞中的HSP70水平进行测定。

· 异嗜细胞与淋巴细胞比例（H/L比率）： 通过Wright-Giemsa染色法对血液涂片进行染色，并在显微镜下分析白细胞，计算H/L比率。

（6）统计分析

· 使用线性混合模型（Linear       Mixed Models, LMMs）分析城市化对三个生理指标的影响，其中栖息地类型（城市       vs 非城市）、性别和年龄作为固定效应，地理位置（种群）作为随机效应。

· 通过逐步回归和赤池信息量准则（Akaike       Information Criterion, AIC）进行模型选择，以确定最终模型。

· 对模型残差进行正态性检验，确保模型假设成立。

（7）结果解释

· 根据最终模型的估计值和统计显著性，解释城市化对乌鸫生理指标的影响。

· 特别关注城市化影响在不同地区间的差异，以及性别和年龄如何调节这些影响。

（8）数据呈现

· 利用图表和统计测试结果展示城市和非城市地区乌鸫在生理指标上的差异。

· 对比不同地区乌鸫的生理响应，以揭示城市化影响的地理变异性。

通过这些详细步骤，研究人员能够全面评估城市化对欧洲乌鸫生理状态的影响，并探索这种影响在不同地区和不同性别之间的差异。

图：.Geographical distribution of the paired populations (dyads) included in the study: Granada (1), Seville (2), Madrid (3), Dijon (4), Turku (5). At each dyad we collected samples froman urban and a forest area separated by an average distance of 29.8 ± 3.8 km (mean ± s.e.).

（1）城市化对生理压力的影响：成年欧洲乌鸫在城市和非城市栖息地之间的生理压力没有显著差异，这表明城市化可能并未增加这些鸟类的生理压力。

（2）激素层面的响应：城市地区的欧洲乌鸫羽毛中的皮质酮水平（CORTf）低于非城市地区的乌鸫，表明城市生活环境可能对它们的激素调节产生了影响。

（3）性别差异：城市和非城市地区乌鸫的皮质酮水平差异在雄性中更为显著，暗示性别可能在城市化对生理压力影响中起到调节作用。

（4）免疫和细胞层面的无显著差异：城市和非城市地区的乌鸫在异嗜细胞与淋巴细胞比例（H/L比率）和热休克蛋白（HSP70）水平上没有显著差异，表明城市化对这些免疫和细胞层面的生理指标影响不大。

（5）地理变异性：城市化对乌鸫生理影响的效果在不同地区间存在显著差异，这可能与各个城市间环境和人类活动因素的差异有关。

（3）多层面研究方法的必要性：研究强调了在研究城市化对动物生理影响时，需要采用包括激素、免疫和细胞等多个生理层面的指标，并在多个城市地区进行取样，以获得更全面和准确的结果。

分享的文献之二《Nature deficit and senses: Relationships among childhood nature exposureand adulthood sensory profiles, creativity, and nature relatedness 》来自中科院SCI1区TOP期刊Landscape and Urban Planning (IF=7.9)。本研究探讨了童年期间的自然暴露与成年后的感觉档案、创造力和自然关联性之间的关系。通过对中国上海700名18至25岁的年轻人进行横断面调查，研究发现童年期间较少接触自然与成年后低感觉注册的高分有关。此外，感觉档案在童年自然暴露与成年后的自然关联性和创造力之间起到了部分中介作用。

文献来源：Li D, Zhai Y, Chang P, et. al. Nature deficit and senses: Relationships among childhood nature exposureand adulthood sensory profiles, creativity, and nature relatedness [J]. Landscape and Urban Planning , 2022，226: 104489.

·首次量化分析了童年自然暴露与成年感觉处理模式之间的关系。

· 揭示了感觉档案作为童年自然暴露与成年后自然关联性和创造力之间关系的中介变量的作用。

· 采用了跨国的地理分布，增加了研究结果的普遍性和适应性。

图：概念框架和假设

· 采用横断面调查的方式，收集了参与者对童年自然暴露的回顾性报告。

· 使用青少年/成人感觉档案（AASP）评估感觉档案，使用替代用途任务（AUT）评估创造力，使用自然关联性（NR）量表评估自然关联性。

· 通过普通最小二乘法（OLS）和结构方程模型（SEM）检验了直接和间接关系，并考虑了社会人口统计学特征的调整。

图：参与者童年住所的地理覆盖范围

（1）童年自然暴露与成年感觉档案相关，尤其是与低感觉注册的高分相关，表明童年较少接触自然可能导致成年后对微妙感觉刺激的忽视。

（2）童年自然暴露与成年后的自然关联性和创造力之间存在显著的直接路径和通过低感觉注册的部分中介路径。

（3）研究结果强调了设计儿童友好型城市空间的重要性，这些空间应促进感觉探索并帮助儿童获得识别各种感觉输入的能力。

分享的文献之二《Towards multi-sensory design: Placemaking through immersiveenvironments – Evaluation of the approach 》来自中科院SCI1区TOP期刊Expert Systems with Applications (IF=7.5) 。研究探索了一种多感官设计方法，通过沉浸式环境支持在设计过程中整合场所的无形感官方面。研究调查了在虚拟现实中对设计的感官探索如何融入决策和设计概念评估。采用的交互式多媒体方法使用户能够触及视觉、听觉和运动人类感官，并通过对空间增加时间维度提供了额外的参与度。研究结果评估了所提出的感官设计方法的关键特征，并报告了识别的局限性和未来研究的机会。

文献来源：Globa A, Beza B B, Wang R. Towards multi-sensory design: Placemaking through immersiveenvironments – Evaluation of the approach [J]. Expert Systems With Applications , 2022,204: 117614.

·沉浸式环境的应用：利用虚拟现实（VR）技术，创建了一个可以同时激发用户视觉、听觉和运动感官的交互式环境。

· 多感官体验的整合：通过混合媒体方法，研究了如何将设计与场所的多感官和时间维度结合，以增强场所营造。

· 跨学科的方法：结合了建筑、规划、设计和虚拟现实技术，探索了一种新的集成感官体验的设计评估方法。

· 用户参与的设计评估：允许用户在虚拟环境中评估不同的设计干预措施，提供了一种新的社区参与和设计沟通方式。

· 项目设置：使用Unity3D游戏引擎平台开发了VR原型应用，用于VR头戴设备、外部投影仪和环绕声系统。

· 初步测试：在澳大利亚、新西兰和新加坡的三个不同地点组织了三场实验工作坊，测试VR多感官设计原型。

· 数据收集：参与者记录现场的多感官数据，创建简单的3D模型，并在Unity场景中开发临时事件。

· 用户行为跟踪：通过调查问卷和用户行为跟踪来收集有效评估数据。

· 评估研究：开发了虚拟现实原型，并详细报告了评估研究的结果。

图：原型输入输出图

（1）多感官设计方法的有效性：大多数参与者认为该方法在设计探索和评估中非常有效。

（2）用户参与度：参与者普遍认为该工具易于使用且参与度高，能够激发对设计的深入思考。

（3）感官组件的重要性：3D模型被评为最重要的组件，而照片被评为最不重要的组件。

（4）未来研究方向：研究建议未来的工作应包括更多感官体验，如天气模拟、人类活动模拟以及添加气味等功能。

（5）技术应用的可行性：尽管存在一些技术和操作的挑战，但研究结果表明，所提出的方法对于广泛的用户群体是可行的。

图： 多感官设计 VR 探索 - 设计评估设置

图：方法评估标准：有效性、易用性和参与程度

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