环境恢复性感知在植被水平与体力活动意愿间的中介作用：一项基于图像实验的机制探索

本刊推荐：本研究通过图像实验验证植被覆盖率对体力活动意愿的促进作用，发现环境恢复性感知（PRS）起完全中介作用（95.64%）。研究首次汉化修订感知恢复性量表（Perceived Restorativeness Scale）并验证其信效度，为绿色空间促进健康行为的心理机制提供实证依据，对健康城市规划具有重要指导意义。

　　

引言

在全球城市化进程中，城市环境带来的噪音、空气污染和拥挤等压力源对公共健康构成威胁。自然接触已成为健康促进的重要途径，大量观测性研究表明绿色生活环境与较低的心血管疾病、呼吸系统疾病、心理健康问题和全因死亡率风险相关。实验研究进一步证实自然暴露对生理和心理的益处。尽管自然暴露与健康的关联得到广泛证据支持，但其作用机制尚未完全阐明。理论框架回顾表明，无论是关注绿色空间还是自然生物多样性，体力活动始终是连接自然与健康的关键中介变量。

绿色空间促进体力活动的具体机制仍需深入探索。根据Markevych等人提出的框架，绿色空间可能通过提供更安全、污染更少和热舒适的环境来鼓励体力活动。然而在某些研究中，空气污染和噪音等环境变量仅能部分解释绿色空间与体力活动之间的关联。这意味着需要引入额外的中介变量来进一步解释绿色或自然环境与体力活动之间的正向联系。本研究提出环境恢复性感知是关键的中介因素。

恢复性/恢复（restorativeness/restoration）被定义为耗尽的心理和注意力资源的更新或恢复，源于压力减少理论（Stress Reduction Theory）和注意力恢复理论（Attention Restoration Theory）。压力减少理论认为富含自然元素的环境可以缓解压力并引发积极情绪反应。注意力恢复理论表明某些日常任务消耗定向注意力，而自然可以调动无意识注意力，从而为定向注意力的恢复提供机会。根据注意力恢复理论，恢复性环境应具备四个核心特征：远离（being away，从日常压力和义务中身心逃脱的能力）、延展性/连贯性（extent/coherence，环境丰富性和连贯性允许沉浸式探索）、吸引力（fascination，轻松吸引注意力而不过度刺激）和兼容性（compatibility，环境与个人目的和倾向的一致性，鼓励参与和体验）。

恢复性感知日益被认为是连接环境与健康的关键路径。研究表明它在生物多样性和自然性对幸福感的影响、校园绿色空间质量对恢复的影响以及校园绿地对学生生活质量的影响中起中介作用。这些发现表明恢复性是自然促进心理健康的共同机制，值得考察其在体力活动等行为中的作用。

鉴于城市生活带来的巨大心理需求，我们认为恢复性感知是吸引个体进入自然环境进行放松和活动的关键因素。植被作为自然的典型元素，在支持人类健康方面发挥着至关重要的作用，并且与恢复性感知密切相关。

一些观察性研究表明，更高的植被覆盖率可能增强恢复性感知，进而促进体力活动。非绿色环境也有类似发现。然而，观察性研究存在残留混杂和难以确定因果方向等固有局限性，需要采用控制条件的实验设计来得出更可靠的结论。

本研究旨在通过基于图像的实验设计，以中国大学生为样本，考察植被、恢复性感知和体力活动意愿之间的关系。中国大学生常面临沉重的学业压力和低体力活动水平。对这个群体而言，恢复性环境对减少精神疲劳和鼓励活动尤为重要。研究该人群可为校园规划提供参考，以增强恢复性并促进学生体力活动。

材料与方法

参与者

本研究招募了633名大学本科生。招募通知通过校园通讯群发布。招募信息中明确说明了研究的主要目的和数据的预期用途。参与完全自愿且匿名。所有参与者在完成问卷前需提供知情同意。该研究获得西南大学伦理委员会的审查和批准。

研究设计与程序

由于感知恢复性量表（PRS）评估对特定环境的主观感知，本研究开发了视觉刺激材料。

借鉴先前验证的刺激材料和现有文献的理论假设，我们创建了三幅描绘从无到高不同植被水平的图像。为控制混杂变量，我们采用人工智能生成的光真实感图像，遵循近期研究采用的方法。所有图像描绘开放、无界限的户外空间。三幅图像共享混凝土地面的共同基础，可见植被量逐步增加，人造元素相应减少。使用混凝土基础确保了一致性、可步行性和城市环境的相关性。

参与者随后被要求在平板设备上完成电子问卷。每位参与者被随机分配三幅图像中的一幅，并 instructed 根据他们在该环境中的想象体验进行回答。

变量与测量

植被水平

根据图像设计标准，三种植被条件编码为无、中等和高植被水平。

感知恢复性量表（PRS）

我们采用Hartig等人修订的26项版本的感知恢复性量表（PRS）。该版本包含更多项目，允许在分析中更灵活地选择项目，并通过改进措辞（例如项目1、6和7）增强可读性。参与者使用7点李克特量表表明每个陈述描述他们在所呈现环境中的想象体验的程度（0 = 完全没有，6 = 完全）。

PRS是评估环境恢复性最广泛使用的工具之一。然而，它尚未在中文语境中得到系统验证。因此，本研究首先检验了该量表在我们样本中的信度和效度。遵循跨文化适应的最佳实践，我们采用了由四名双语翻译人员组成的团队进行的翻译和回译程序。使用委员会方法调和差异并产生量表的最终中文版本。

体力活动意愿

参与者在该呈现环境中进行体力活动的意愿使用11点李克特量表评估。0分表示无意愿，10分表示强烈的体力活动参与意愿。

统计分析

PRS的验证：信度和效度评估

由于PRS未在中文语境中得到系统验证，我们首先评估了其信度和效度。具体程序如下。

结构效度

我们采用验证性因子分析（CFA）来评估测量工具的结构效度。分析使用结构方程模型（SEM）和最大似然（ML）估计进行。

根据基于共识的健康测量工具选择标准（COSMIN）的指南，在验证结构效度时，样本量至少应为量表中项目数的七倍。此外，基于先前SEM经验，样本与参数比10:1被认为是理想的。因此，我们的样本量满足分析要求。

关于结构效度，我们参考了以下拟合指数及其可接受阈值：标准化均方根残差（SRMR）< 0.08；规范拟合指数（NFI）> 0.90；Tucker-Lewis指数（TLI）> 0.90；比较拟合指数（CFI）> 0.90；近似均方根误差（RMSEA）< 0.10。

此外，我们要求标准化因子载荷大于0.5，平均方差提取（AVE）超过0.5，构念信度（CR）高于0.6以确保模型的测量质量。

信度

我们使用Cronbach's alpha评估内部一致性。Cronbach's alpha的可接受最小信度为0.7。

不同植被条件下感知恢复性和体力活动意愿的差异

鉴于环境场景的随机分配，我们采用Kruskal-Wallis H检验比较三种植被条件下的PRS得分和体力活动意愿。应用Bonferroni校正阈值确定两两比较的显著性。

中介分析

为检验感知恢复性是否中介植被水平与体力活动意愿之间的关系，我们进行了中介分析。

在中介分析中，我们使用总量表得分作为连续变量。与测量理论一致，PRS是一个反映性构念，项目反映感知恢复性；其子量表和总分是反映性组合。体力活动意愿通过单个李克特项目测量，也是反映性的，而植被水平通过实验操纵，因此不是反映性或形成性的。

分析使用最大似然（ML）估计器进行。我们应用偏差校正bootstrap方法，重复10,000次，生成所有路径的标准误和置信区间，这解决了数据中的非正态性问题。显著偏离零的间接效应（即构成链接的系数乘积）被视为中介的证据。

由于在验证PRS结构效度时删除了两个项目，我们通过使用完整PRS（包括所有项目）的总分进行未删除的中介分析来进行敏感性分析。

p值低于0.05被认为在本研究中具有统计显著性。统计分析使用SPSS 26.0版和AMOS 26.0版进行。

结果

参与者特征

在最终样本中，男性参与者略多于女性参与者，占总数的59.4%。超过一半的学生处于本科二年级。大多数报告家庭月收入在0-10,000元人民币范围内（截至2025年6月约合0-1,400美元）。由于随机图像分配设计，暴露于三种植被水平场景中每种场景的参与者数量大致相等。

PRS的信度和效度

当所有项目加载到理论结构上时，模型显示出次优的拟合指数（SRMR = 0.100；NFI = 0.874；TLI = 0.875；CFI = 0.887；RMSEA = 0.108）。我们确定项目10和13的因子载荷低于0.50，因此这些项目被从进一步分析中移除。移除后，模型拟合改善并达到可接受阈值（SRMR = 0.724；NFI = 0.910；TLI = 0.913；CFI = 0.922；RMSEA = 0.095）。此外，平均方差提取（AVE）和组合信度（CR）值均符合推荐标准。

值得注意的是，“远离”和“吸引力”之间的因子间相关性相对较高，接近0.9的关注宽松阈值。我们进一步测试了判别效度。根据Fornell-Larcker准则，AVE值低于平方化的因子间相关性，表明判别效度有限。项目级检查显示没有主要的交叉载荷；只有两个项目在非理论化因子上的载荷略微超过0.30，远低于0.40的阈值，并且远低于其预期载荷。

不同植被场景下感知恢复性和体力活动意愿的差异

Kruskal-Wallis检验显示植被条件在远离（H = 61.29, p < 0.001, η2 = 0.094）、吸引力（H = 68.86, p < 0.001, η2 = 0.106）、兼容性（H = 71.60, p < 0.001, η2 = 0.110）、PRS总分（H = 84.08, p < 0.001, η2 = 0.130）和体力活动意愿（H = 54.40, p < 0.001, η2 = 0.081）上存在显著差异。连贯性仅显示小效应（H = 14.59, p = 0.001, η2 = 0.020），显著差异仅限于无植被和高植被条件之间的比较。

中介分析

中介分析显示远离（β = 0.201）、吸引力（β = 0.235）和兼容性（β = 0.246；所有p < 0.001）存在显著的间接效应，解释了总效应的67-83%。连贯性仅有边际效应（β = 0.015, p = 0.044；5.03%）。使用PRS总分，间接效应几乎吸收了全部关联（β = 0.285, p < 0.001；95.64%），而直接路径不显著（β = 0.013, p = 0.600），表明完全中介。

敏感性分析

使用所有PRS项目的敏感性分析产生几乎相同的结果：总效应β = 0.298 (95% CI = 0.224–0.367, p < 0.001)，间接效应β = 0.288 (95% CI = 0.235–0.340, p < 0.001)，中介效率为96.64%。

讨论

总体讨论

在本研究中，我们验证了中文版感知恢复性量表（PRS）在中国大学生样本中的信度和效度。使用该工具，我们检验了植被水平通过感知恢复性影响体力活动意愿的路径。为最小化观察性研究中固有的混杂因素，我们采用基于图像的实验设计收集数据。我们的主要发现表明，更高的植被水平与更大的感知恢复性和增加的体力活动意愿相关。此外，感知恢复性在植被水平与体力活动意愿之间的关系中起显著的中介作用。值得注意的是，当使用PRS总分作为中介变量时，我们观察到完全中介效应，证据是在纳入中介变量后直接效应近乎为零。尽管这不能完全排除其他中介因素的可能性，但它提供了强有力的证据支持感知恢复性在连接植被水平和体力活动意愿中的关键作用。

值得注意的是，当以连贯性为中介变量时，其效应较弱。差异仅出现在无植被和高植被条件之间，这意味着秩序和易读性主要在植被丰富时出现。我们假设连贯性对于激励活动可能不如吸引力或兼容性相关。方法学因素——例如简单的人工智能生成图像和高因子间相关性——可能进一步降低了其作用。未来采用更丰富、多感官刺激的研究应检验这反映的是理论还是方法。

本研究测量的是体力活动意愿而非行为。尽管意愿是关键预测因子，但意愿-行为差距意味着强烈的意愿可能不会转化为行动。因此，我们的发现反映的是动机而非行为。未来的工作应包括客观或自我报告的测量（例如，加速度计、生态瞬时评估、随访）来测试恢复性环境是否增加实际活动。

总之，这些发现 largely 支持我们的假设1和假设2，并为理解绿色空间如何促进或刺激体力活动提供了理论基础。

PRS在中国语境中的应用

尽管PRS的验证不是本研究的主要焦点，但它代表了增强内部效度和证明我们证据可信度的必要步骤。PRS是测量环境恢复性最早且最广泛使用的工具之一；然而，其在中国情境中的验证仍然非常有限。许多研究直接使用PRS的中文翻译版本，而没有进一步检验其信度和效度。通过文献回顾，我们仅发现一项较早的中文研究使用探索性因子分析初步检验了具有较少项目的早期PRS版本。而我们研究中采用的修订版此前从未被翻译或进行心理测量测试。

在本研究中，我们观察到令人满意的结构效度；然而，高因子间相关性表明原始理论结构可能面临挑战。尽管存在这一点，借鉴已知组效度的概念——即测量结果应反映理论上的不同组之间的差异——在不同植被场景中PRS子量表和总分观察到的差异进一步支持了量表的测量效度。

总之，需要进一步的验证工作，例如在更大和更具代表性的人群中进行探索性和验证性因子分析。

环境恢复性在植被水平与体力活动意愿之间的中介作用

迄今为止，大量研究考察了植被水平与体力活动之间的关联。然而，这些研究通常采用观察性设计，无法排除混杂因素或反向因果关系——例如，拥有更多体力活动资源的个体可能更可能居住在更绿色的社区。此外，正如Markevych等人指出的，先前的研究很少区分体力活动发生的具体位置，可能记录了一些与绿色空间无关的活动，从而扭曲了发现。相比之下，本研究采用了类似于随机对照试验的设计，并专门评估了参与者在特定场景中进行体力活动的意愿。这些发现 reinforce 并 refine 了绿色空间可以促进体力活动的理解。需要注意的是，由于我们的研究仍然基于调查而非实际的行为实验，我们测量的是体力活动意愿而非客观测量的体力活动水平。因此，这些发现不能 fully 解释观察到的绿色空间对体力活动的促进效应。

尽管如此，我们的发现为解释绿色空间与体力活动之间的关系提供了一个重要的机制，特别是我们发现了一个完全中介效应。在本研究之前，大量调查证实了植被与感知环境恢复性之间的正相关。然而，只有少数研究尝试进一步将环境恢复性与体力活动联系起来。我们的研究进一步验证了这种间接路径，并强调居民追求心理恢复机会是他们参与绿色空间活动的关键原因。

需要注意的是，数据收集临近期末考试，此时压力和疲劳较高。这可能增强了对恢复性环境的敏感性，并夸大了恢复性和意愿得分，可能高估了中介效应。未来需要在中性条件下进行研究以确认稳健性。

研究贡献

本研究有两个主要贡献：

(1) 在中国语境中测试和修订感知恢复性量表（PRS）。

(2) 确定了环境恢复性在植被水平与体力活动意愿之间的强中介效应，为“绿色空间-体力活动”关联提供了机制性见解。

除了大学语境，我们的发现表明城市规划者、公共卫生从业者和校园设计师可以利用植被创建同时促进恢复和体力活动的环境。投资于更绿色的空间不仅仅是美学上的，而是代表了一种基于证据的策略来支持更健康、更活跃的社区。

局限性

一个局限性涉及我们实验设计的生态效度。尽管使用图像作为刺激在这类研究中很常见，但它可能降低整体感知恢复性判断并忽略其他感觉模态。先前的工作表明，基于图像的方法可能低估了与现实环境相比的恢复性。此外，Grahn强调视觉以外的感觉输入——如声音——对于压力恢复至关重要。因此，我们的发现应被解释为对植被视觉方面的反应，而非恢复性体验的全谱。未来采用现场实验或沉浸式技术（例如虚拟或增强现实）的研究可以增强生态效度，并更准确地为健康促进和城市规划实践提供信息。

其次，为控制环境变量，我们使用了模拟而非真实场景照片，这可能影响体验的真实性。第三，我们使用了仅来自一所大学的便利样本，限制了代表性。未来的研究应考虑更广泛的人群。最后，所使用的量表存在一些信度和效度上的不足，限制了研究的内部效度。另一个局限性涉及样本构成。男性学生占参与者的近60%，造成了性别失衡，可能影响了PRS反应和体力活动意愿。

结论

本研究验证了中文版感知恢复性量表（PRS）在中国大学生样本中的信度和效度，并进一步揭示了环境恢复性在植被水平与体力活动意愿之间的中介作用。通过使用基于模拟图像的实验，我们有效控制了潜在的混杂变量，发现更高的植被水平显著增强了感知恢复性和体力活动意愿。更重要的是，PRS总分在植被水平与体力活动意愿之间显示出完全中介效应，表明个体可能更愿意在高度植被化的环境中进行体力活动，部分原因是他们在这样的环境中感知到更大的心理恢复。这些发现不仅支持了环境恢复性理论在体力活动研究背景下的应用，而且为“绿色空间-健康行为”联系的心理机制提供了实证证据。未来的研究应考虑扩展样本人群，并采用更具生态效度的研究设计（例如现场实验或行为跟踪），以进一步测试所提出机制在更广泛背景下的适用性。