摘要
快速城市化加剧了个体的心理压力，导致精神疾病多发。街道作为日常生活中重要的公共空间，提高其缓解压力的效益对改善公共健康有着重要意义。基于此，为研究不同形式街道绿化对心理生理压力缓解的影响，本研究借助虚拟现实技术建立了五种不同的街道绿化场景，分别为无植被、树木、树木+草、树木+灌木以及树木+草+花。24名年轻大学生在压力刺激后沉浸式体验5min的街道场景，通过主观评价和多参数生理指标评估压力缓解效果。结果表明，街道绿化对缓解心理压力起着显著的积极作用，比起无植被街道，有植被街道的POMS得分下降了2.59-12.09，ROS得分增加了0.83-3.67，情绪得到显著改善（p<0.001）。HRV方面，树木+草+花的街道绿化减压效果最好（LF/HF：0.67±0.42; pNN50：27.41±16.32%），树木、树木+草、树木+灌木的作用相近，有植被街道的压力水平明显低于无植被街道。EEG方面，比起无植被街道，有植被街道使得与放松相关的α功率增加了0.05-0.66μv2，精神压力指数减小了0.23-0.37。其中，街道绿化的积极作用主要发生在大脑的枕叶和额叶区域，尤其是O2通道。街道绿化促进了心理生理压力缓解，在街道设计中推荐使用树木+草+花的组合形式。
关键词：街道绿化、压力缓解、HRV、EEG
随着全球化和城市化进程的加快，交通噪音、污染和精神压力不断加剧，妨碍公共健康。大量研究表明，自然环境有助于压力缓解，促进身心健康，但人们能够接触自然环境的时间和机会有限，仅依靠自然环境来缓解压力是不够的。因此，大量学者开始关注城市环境的减压效益，街道作为居民生活中最常使用的公共空间，其对压力缓解的影响值得思考。研究表明，街道绿化有助于压力缓解，树木、草、灌木和鲜花有助于改善积极情绪，降低应激水平，它们有时单独出现，有时组合出现，最佳的绿化形式有待进一步探索。相关研究证明情绪状态量表（POMS）、恢复性量表（ROS）等问卷评价可以有效反映心理压力水平，随着便携式生理监测技术的发展，血压、HRV和EEG被认为可以高效、准确反映生理压力的变化。血压方面，较低的收缩压和舒张压代表较低的压力水平，脉压，即两者的差值，是反映心血管健康的有效指标。HRV反映了自主神经系统活动，包括交感神经系统（SNS）活动和副交感神经系统(PNS)活动，PNS激活与压力水平下降有关，表现为LF/HF的减小和pNN50的增加。EEG实现了大脑活动的可视化，α是一种特殊的脑波，与放松意识相关，α功率越高说明压力水平越低。此外，EEG信号还可以用来直接反映精神压力。在此背景下，本研究通过VR技术，设置了无植被、树木、树木+草、树木+灌木和树木+草+花五种形式的街道绿化，分析了情绪状态、缓解程度的主观评价，并对比了血压（收缩压、舒张压、脉压）、HRV（LF/HF、pNN50）和EEG（α功率、精神压力指数）三类生理指标。目标是通过主观和客观指标全面分析不同形式街道绿化对压力缓解的影响，为塑造疗愈性街道提供建议。
（1）街道绿化提高积极情绪，促进心理压力缓解
(2) 街道绿化降低应激水平，促进生理压力缓解
(3) 心理反应和生理反应密切相关
本研究探索了不同形式的街道绿化对大学生压力缓解的影响，通过主观评价指标和多参数生理指标对24名大学生进行测试，获得利于缓解压力的街道绿化形式，进一步指导城市健康街道设计。具体结论如下：
（1）有植被街道的消极情绪明显低于无植被街道，缓解压力的效果更好。与无植被街道相比，树木、树木+草、树木+灌木和树木+草+花的POMS降低了4.25-9.50，ROS增加0.78-2.62。其中树木+草+花更有效地提升积极情绪，缓解压力。
（2）观看五组街道后，舒张压均下降（0.55-4.00mmHg），其中树木的收缩压和舒张压下降幅度最大（-4.18±6.42mmHg；-4.00±4.63mmHg）。无植物街道的脉压上升，有植物街道的脉压下降，压力缓解效果显著。
（3）有植被街道激活了PNS，压力缓解效果明显优于无植被街道。其中，树木+草+花街道缓解压力的效果最好，LF/HF比其他街道低了0.23-0.71，pNN50是其他街道的1.08-1.74倍。树木、树木+草和树木+灌木的减压效果相近。
（4）有植被街道的α功率大于无植被街道，降低压力水平，树木+草+花街道的压力缓解效果最好（4.56±1.88μv²）。街道绿化能明显改善精神压力，精神压力指数比无植被街道低了0.23-0.37，树木+草+花街道的精神压力指数最小。
因此，在城市设计中重视街道绿化的健康效益是必要的，可以多考虑树木+草+花的绿化形式。
（1）使用VR研究不同街道绿化形式对心理和生理的影响；
（2）街道绿化带来主观上的放松和积极情绪的提高；
（3）街道绿化激活副交感神经活动，改善心血管健康；
（4）街道绿化降低大脑应激水平，激活了α活动；
（5）树木+草+花的街道绿化对压力缓解最有效。
作者
Chao Liu1, Nan Zhang2, Jiaxin Li2, Jing Shi1*, Weijun Gao1, Yanan Yu2
第一作者刘超为青岛理工大学建筑与城乡规划学院教师，长期从事健康人居环境和神经建筑学研究，作者团队结合虚拟现实技术、神经科学技术和计算机技术，将虚拟模拟、生理测量、机器学习等先进手段应用到人居环境品质提升的实践中。
Liu C, Zhang N, Li J, et al. (2023). Preliminary data on effects of different street vegetation on stress recovery. Building Simulation, 16: 2109-2121.
https://doi.org/10.1007/s12273-023-1018-0
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不同形式街道绿化对心理生理压力缓解的影响
期刊介绍
Building Simulation 2008年创刊，是世界上第一本有关建筑模拟领域最新研究成果的英文学术期刊，跨多种学科领域，涉及建筑技术、土木工程、建筑学、环境工程、能源及动力工程等，致力于为中外同行提供一个高水平的学术交流平台。被SCI、EI Compendex、Scopus、CSCD等数据库收录。2023年SCI影响因子5.5，在JCR两个学科领域均位于Q1区；位于中科院期刊分区，工程技术类1区。
