重庆夏季不同绿地景观在气温变化下的生理恢复效应:为城市规划与健康生活提供关键指引

【字体: 时间:2025年05月12日 来源:Ecological Indicators 7.0

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  在城市化进程加速的当下,绿地对居民健康的作用备受关注。为探究不同绿地景观在气温(Ta)变化下对生理恢复效应(PRE)的影响,研究人员在重庆开展研究。结果显示,Ta升高时 PRE 总体减弱,不同绿地有适宜温度范围。该研究为城市绿地规划提供依据。

  随着城市化的快速发展,越来越多的人生活在城市中,城市绿地作为居民户外活动和社交的重要场所,其对人体健康的影响备受关注。已有研究表明,前往绿地能有效维护居民的身心健康,但以往研究多聚焦于整体自然环境对生理健康的影响,对于不同类型绿地对生理恢复效应(PRE,反映自然环境对生理健康的调节作用)的差异探讨不足。同时,在全球变暖背景下,夏季气温升高对人体健康的影响愈发显著,然而不同绿地景观在气温变化时对 PRE 的影响尚不明确,也缺乏相关研究指导人们在夏季选择合适的绿地进行活动。为了解决这些问题,来自国内的研究人员开展了此项研究。
研究人员选择重庆作为研究区域,这座 “火炉” 城市夏季炎热多雨,常伴有热浪。他们选取了广场、树木覆盖和滨水三种类型的绿地,分布在公园、大学和居民区。研究过程中,测量了心率(HR)、血氧(SpO2)、收缩压(SBP)和舒张压(DBP)等生理健康指标,以及可见绿度指数(VGI)、可见蓝度指数(VBI)、树木比例(PT)等 13 种景观指标,同时记录了气温(Ta)、相对湿度(RH)等微气候指标。通过对 1076 名参与者的实验,运用 Kruskal-Wallis 检验、混合效应模型和分层多元回归等统计方法进行分析。

研究结果表明:

  1. PRE 随Ta升高的变化:在测量的26.1°C?41.4°C温度区间内,当Ta低于32°C时,人体还能通过出汗等方式维持正常生理功能,但Ta升高仍会对部分生理指标产生影响,如舒张压(DBP)恢复能力减弱、心率(HR)恢复能力下降;当Ta高于32°C时,DBP、HR 和SpO2的恢复能力均下降,40°C时除SBP外,其他指标的恢复能力(ΔP)大多低于 100% 。
  2. 不同绿地 PRE 的差异:广场绿地的ΔSBP较高,而树木覆盖和滨水绿地的ΔDBP较高。广场绿地在28?30°C时 PRE 较强;树木覆盖绿地在30?32°C时 PRE 较强;滨水绿地在26?28°C时 PRE 较强。
  3. Ta对景观影响 PRE 的调节作用:研究发现植物物种数(NPS)和林下高度(UBH)是影响 PRE 的重要景观指标。NPS增加可提高ΔSBPΔHRUBH增加会降低ΔDBP但提高ΔSpO2。同时,Ta对不同绿地景观指标与 PRE 的关系有不同调节作用,在高温下景观指标对 PRE 的积极影响会被削弱。

在讨论部分,研究人员指出,夏季Ta升高会使人们在绿地中体验到的 PRE 减弱。不同绿地景观因自身特点,在不同Ta下对 PRE 有不同影响。例如,广场绿地通风好但遮阳不足,树木覆盖绿地在高温时气流受阻,滨水绿地的水汽蒸发和相对湿度变化影响 PRE。景观对 PRE 的影响具有Ta依赖性,高温会使景观的一些调节作用失效。基于研究结果,研究人员制定了 PRE 日历,为人们在不同时间选择合适绿地提供指导,如早晨可依次选择广场、树木覆盖和滨水绿地,中午适合去树木覆盖绿地,下午则滨水绿地和广场绿地更适宜。

此外,研究人员还考虑到不同气候区和地理区域的人们对Ta的适应性不同,STR(适宜温度范围)也存在差异。例如中国北方地区气候特点使北方人对Ta变化更敏感,STR 可能更窄但更高;南方地区气候则让南方人能适应更宽范围的Ta变化。

不过,该研究也存在一定局限性,如实地调查难以控制阳光方向、噪音水平等差异,研究仅选取了四个生理健康指标且仅在夏季进行实验,未来研究可考虑更多指标和不同季节的情况。

总体而言,该研究明确了夏季不同绿地景观在气温变化下的生理恢复效应差异,为城市规划者优化绿地设计和管理提供了重要依据,有助于提高居民在炎热夏季使用绿地时的整体舒适度,促进城市的可持续发展,为打造更健康、宜居的城市环境提供了有力支持。论文发表在《Ecological Indicators》上。

研究人员主要采用的关键技术方法包括:

  1. 实地测量:在选定的绿地现场,使用专业设备测量生理健康指标、景观指标和微气候指标。如用特定血压监测仪测 SBP 和 DBP ,手指夹式监测仪测 HR 和SpO2 ,利用专业软件和现场测量计算景观指标,用手持气象站测量微气候指标。
  2. 实验设计:选取不同类型绿地中的随机位置,招募 1076 名不同年龄、性别的参与者,让其经历准备、测量、完成生理评级等实验阶段,诱导压力并测量不同阶段生理指标,以量化 PRE。
  3. 统计分析:选择2°CTa间隔分析数据,运用 Kruskal-Wallis 检验分析不同绿地 PRE 差异,用混合效应模型和分层多元回归分析Ta对景观指标影响 PRE 的调节作用 。

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