多维自然接触（频率、时长、质量）与公园绿地健康效益的关联机制：自然联结的中介作用及海口—太原和公园类型差异

《Pathophysiology》：How Does Nature Contact Affect the Health Benefits of Park Green Spaces?

　　

公园绿地的健康效益已被广泛认可，但多维自然接触（自然接触频率、自然接触时长、自然接触质量）如何通过自然联结（nature connectedness）与这些效益相关联仍不清楚。基于海口和太原综合公园与社区公园的1049份有效问卷，研究人员构建了质量评价体系，并采用结构方程模型（SEM）与Bootstrap中介检验。结果表明，自然接触质量具有显著的空间和类型差异。太原得分高于海口，综合公园表现显著优于社区公园，后者面临更大的供需缺口。自然接触频率与健康效益呈正相关，自然联结发挥部分中介效应（占总效应39.3%）。自然接触质量呈直接正相关，而自然接触时长无显著影响。多群组分析揭示不同路径：在海口，自然接触频率和质量均通过自然联结与健康效益呈显著间接关联；而在太原，自然接触时长和频率均通过自然联结呈显著间接效应，其中时长路径为负。在综合公园组内，自然接触频率→自然联结→健康效益路径显著。在社区公园组内，观察到自然接触质量和自然联结与健康效益的直接关联。童年生活环境与体力活动类型也与这些路径的变异相关。这些发现表明，自然接触频率和质量与感知健康效益呈正相关。为提升健康效益，应根据城市情境、公园类型和人群特征采取差异化策略。

研究背景与问题：随着工业化和城镇化加速，城市成为人类主要栖息地，城镇化在提供医疗与教育条件的同时，也带来生活节奏加快、体力劳动不足和社会压力过高等公共健康威胁。公园绿地是城市居民直接接触自然的重要空间，可缓解城镇化相关健康问题，并与居民健康和城市可持续发展密切相关。依据《城市绿地分类标准》，公园绿地可进一步分为综合公园和社区公园：前者内容与设施较完整、规模通常超过10 hm²，服务范围较广；后者具有独立用地和基本游憩服务设施，主要服务一定社区内步行可达居民，规模通常超过1 hm²。既有研究已广泛关注城市绿地对生理健康、心理健康、社会健康和总体健康的积极影响，研究重点逐渐由绿地与健康的关系转向内在机制。自然接触（nature contact）是公园绿地直接提供健康效益的前提，学术界对其认识已由是否发生接触的二分类，扩展到涵盖客观环境、主观体验和互动行为的多维框架，具体包括自然接触时长、自然接触频率和自然接触质量。自然接触时长指个体单次或累计接触自然的时间长度；自然接触频率指特定时期内个体接触自然次数；自然接触质量指居民对促进自然接触的公园环境与体验质量的感知评价，涉及基础设施、游憩环境、空间布局和景观资源等。既有研究对自然接触质量关注不足，且常集中于单一维度，缺乏对时长、频率和质量不同维度的综合考虑。生物亲和假说（biophilia hypothesis）为理解自然接触与公园绿地健康效益的关系提供理论视角，认为人类具有与自然建立联系的天生倾向；自然联结（nature connectedness）指个体与自然的情感归属程度，可经自然接触被唤醒并激活，从而促进绿地健康效益实现。已有研究证明自然联结在自然接触与绿地健康效益间发挥中介作用，但不同自然接触维度如何通过自然联结关联多维绿地健康效益仍有限；同时，中国南方和北方城市绿地健康效益可能存在显著差异，但跨城市情境的路径比较研究不足，不同公园绿地类型间健康效益分化规律也关注不够。基于此，研究人员选择海口和太原两个气候背景差异明显的城市，以综合公园和社区公园为对象开展比较分析，从居民感知满意度视角构建公园绿地自然接触质量评价指标体系，分析不同地区和公园类型的自然接触质量特征及分化规律，并基于生物亲和假说构建公园绿地健康效益路径模型，将自然接触细化为时长、频率和质量三个指标，讨论自然联结的中介作用及不同地区、公园绿地类型、童年生活环境和体力活动类型下的路径差异。

研究人员开展的研究、结论与意义：研究人员基于海口和太原综合公园与社区公园的1049份有效问卷，构建自然接触质量评价体系，并采用结构方程模型（SEM）与Bootstrap中介检验，分析自然接触频率、时长和质量与居民感知健康效益的关系，以及自然联结的中介作用。研究结论表明，自然接触频率和质量与感知健康效益呈正相关，自然联结仅在频率与健康效益间发挥部分中介作用（约39.3%），单次自然接触时长与健康效益无统计显著关联；自然接触质量存在显著空间和类型差异，太原高于海口，综合公园优于社区公园；关联路径因城市、公园类型、童年生活环境和活动模式而异。该研究的意义在于，将自然接触由单一维度拓展为频率、时长和质量多维框架，强调自然接触质量作为公园绿地健康效益解释变量的价值，并为基于城市情境、公园类型和人群特征的健康导向公园规划与更新提供依据。

关键技术方法概括：研究于2024年7—8月在海口和太原19个公园绿地开展现场问卷调查，样本来源包括海口3个综合公园和7个社区公园、太原3个综合公园和6个社区公园；发放问卷1073份，获有效问卷1049份，有效回收率97.8%，并按青年、中年和老年分组随机发放。问卷包括人口社会经济与出行特征、公园绿地感知健康效益四维度、连接性自然量表（Connectedness to Nature Scale, CNS）14个条目及自然接触质量20个指标4个维度。采用Cronbach’s α系数、KMO检验和Bartlett球形检验评估信度与因子适切性；采用主成分分析（principal component analysis, PCA）拟合自然接触质量；采用R 4.4.0中lavaan包（版本0.6-21）构建SEM，最大似然估计，Bootstrap 5000次重抽样，并进行测量不变性与Wald检验比较跨组路径。

研究结果：
3.1.1 影响自然接触质量指标的特征分析：通过居民重要性与满意度评价比较发现，20个指标中16个重要性均值大于4，较强偏好集中于基础设施和游憩环境维度；9个指标满意度均值大于4，且无指标满意度低于3；20个指标中16个重要性与满意度差异有统计学意义（p < 0.05），仅C1到公园距离、C2到公园交通可达性和C3出入口设计满意度均值高于重要性；太原多数指标重要性和满意度略高于海口，但两市总体均表现为重要性高于满意度，说明公园绿地供给未完全匹配居民需求；综合公园多数指标重要性和满意度高于社区公园，基础设施、游憩环境和景观资源维度中重要性均值多高于满意度均值，社区公园供需缺口更明显。
3.1.2 采用PCA拟合自然接触质量：通过PCA提取6个特征值大于1的主成分，累计方差贡献率65.29%，将自然接触质量影响因子归纳为基础设施条件（A1—A5）、游憩环境干扰（B1—B2）、游憩环境舒适（B3—B6）、空间布局可达性（C1—C3）、植物景观资源（D1—D3）和人工景观资源（D4—D6）六类。
3.1.3 公园绿地自然接触特征分析：通过自然接触质量得分比较和Mann–Whitney U检验发现，区域上太原（2.97）>总体（2.90）>海口（2.82），Z = 8.30（p < 0.001），太原显著高于海口；类型上综合公园（2.97）>总体（2.90）>社区公园（2.67），Z = ?10.92（p < 0.001），综合公园显著高于社区公园；海口综合公园2.88高于社区公园2.66（Z = ?10.92，p < 0.001），太原综合公园3.05高于社区公园2.69（Z = ?7.97，p < 0.001），表明两市综合公园自然接触质量均优于社区公园，该模式无区域异质性。
3.2.1 模型识别与拟合指标：通过SEM拟合评价发现，SRMR = 0.028、RMSEA = 0.050、GFI = 0.982、CFI = 0.980、IFI = 0.980、NFI = 0.974，CMIN/DF = 3.652略高，可能与大样本有关；综合多指标判断模型具有良好理论拟合。
3.2.2 结构路径系数：通过路径分析发现，自然接触频率与自然联结正相关（β = 0.164，p < 0.001），自然接触时长（β = ?0.051，p > 0.05）和质量（β = 0.005，p > 0.05）与自然联结无显著关联；自然联结与健康效益显著正相关（β = 0.321，p < 0.001）；自然接触频率（β = 0.082，p < 0.05）和质量（β = 0.140，p < 0.001）与健康效益显著正相关，自然接触时长无显著效应（β = ?0.047，p > 0.05）。
3.2.3 自然联结中介效应检验：通过Bootstrap中介检验发现，自然接触时长→自然联结→健康效益的未标准化间接效应B = ?0.0105（β = ?0.017），95% CI [?0.0239, 0.0019]，不显著；自然接触频率→自然联结→健康效益的B = 0.0251（β = 0.053），95% CI [0.0151, 0.0381]，中介显著，约39.3%的总效应经该路径实现；自然接触质量→自然联结→健康效益的B = 0.0023（β = 0.002），95% CI [?0.0248, 0.0322]，不显著，质量与健康效益主要呈直接关联。
3.2.4 多群组异质性分析：通过城市分组发现，海口自然接触频率（β = 0.193，p < 0.001）和质量（β = 0.102，p = 0.034）与自然联结正相关，自然联结与健康效益正相关（β = 0.356，p < 0.001），频率（β = 0.091，p = 0.049）和质量（β = 0.203，p < 0.001）与健康效益正相关，频率和质量经自然联结的间接效应显著；太原自然接触频率与自然联结正相关（β = 0.099，p = 0.025），自然联结与健康效益正相关（β = 0.266，p < 0.001），自然接触时长与自然联结负相关（β = ?0.098，p = 0.019），时长（B = ?0.0155，β = ?0.0261，95% CI [?0.0336, ?0.0029]）和频率（B = 0.0120，β = 0.0263，95% CI [0.0019, 0.0254]）经自然联结的间接效应显著。通过公园类型分组发现，综合公园中频率与自然联结正相关（β = 0.187，p < 0.001），自然联结与健康效益正相关（β = 0.318，p < 0.001），频率（β = 0.084，p = 0.031）和质量（β = 0.106，p = 0.005）与健康效益直接正相关，频率经自然联结的间接效应显著（B = 0.0275，β = 0.0593，95% CI [0.0161, 0.0422]）；社区公园中自然联结（β = 0.335，p < 0.001）和质量（β = 0.172，p = 0.019）与健康效益正相关，自然联结无中介作用。通过童年成长环境分组发现，农村组频率与自然联结正相关（β = 0.250，p < 0.001），自然联结（β = 0.360，p < 0.001）和质量（β = 0.155，p = 0.015）与健康效益正相关，频率间接效应显著（B = 0.0477，β = 0.0898，95% CI [0.0257, 0.0811]）；郊区组仅自然联结与健康效益正相关（β = 0.396，p = 0.002），无中介；城市组频率与自然联结正相关（β = 0.150，p = 0.001），自然联结（β = 0.254，p < 0.001）、频率（β = 0.198，p < 0.001）和质量（β = 0.140，p = 0.002）与健康效益正相关，频率间接效应显著（B = 0.0165，β = 0.0380，95% CI [0.0067, 0.0302]）。通过活动类型分组发现，休闲步行组频率与自然联结正相关（β = 0.163，p = 0.008），时长与自然联结负相关（β = ?0.115，p = 0.040），自然联结（β = 0.367，p < 0.001）和质量（β = 0.174，p = 0.002）与健康效益正相关，时长（B = ?0.0297，β = ?0.0424，95% CI [?0.0673, ?0.0013]）和频率（B = 0.0331，β = 0.0598，95% CI [0.0100, 0.0646]）间接效应显著；社交娱乐组频率与自然联结正相关（β = 0.159，p = 0.042），自然联结与健康效益正相关（β = 0.371，p < 0.001），频率间接效应显著（B = 0.0263，β = 0.0591，95% CI [0.0038, 0.0605]）；体育锻炼组频率与自然联结正相关（β = 0.155，p < 0.001），自然联结（β = 0.244，p < 0.001）、频率（β = 0.114，p = 0.022）和质量（β = 0.182，p = 0.001）与健康效益正相关，频率间接效应显著（B = 0.0158，β = 0.0379，95% CI [0.0063, 0.0316]）。
3.2.5 跨组结构路径差异的正式检验：通过测量不变性和Wald检验发现，城市、公园类型、童年成长环境和主要活动模式的度量模型满足变化指标标准；城市组在自然接触时长→自然联结（χ² = 5.145，df = 1，p = 0.023）和自然接触质量→健康效益（χ² = 4.254，df = 1，p = 0.039）路径上差异显著；童年成长环境组自然接触频率→健康效益的总体检验显著（χ² = 8.748，df = 2，p = 0.013），郊区—农村两两对比显著（χ² = 7.008，df = 1，p = 0.008）；公园类型和主要活动模式未发现显著总体差异（p > 0.05）。

讨论部分总结：在自然接触质量特征方面，基础设施和游憩环境被视为公园绿地核心需求，休憩设施（A1）重要性得分4.70、卫生设施（A2）4.63，验证基础设施的基础性作用；景观资源重要性相对较低但满意度也普遍较低，提示其长期提升方向。重要性—满意度比较显示，除空间布局部分指标外，绝大多数指标满意度低于重要性，休憩设施、卫生设施、运动设施和防蚊等基础设施与游憩环境指标差距明显，反映基础设施供给不足、建成后维护不足和环境卫生不达标等瓶颈；这与McCormack et al.的系统综述以及Liu et al.对深圳公园在线评论的分析一致。自然接触质量受居民需求影响，综合公园在基础设施、游憩环境舒适和景观资源等维度得分较高，社区公园仅在空间布局上有一定优势，故综合公园感知自然接触质量总体高于社区公园，且在海口和太原均显著，与Jing et al.对太原城市公园绿地的研究一致。在自然接触对公园绿地健康效益的影响方面，既有研究多关注绿地数量或可达性及单次活动时长、累计暴露时间或剂量—反应，本研究将自然接触分为频率、时长和质量后发现其作用路径分化：频率与健康效益的直接关联及经自然联结的间接关联均显著，自然接触既直接也与经自然联结的间接路径相关；单次时长与健康效益直接关联不显著，与自然联结呈负相关但不显著，本样本中单次接触时长作用不明确，既往剂量—反应研究提示时长与健康结局可能非线性，Bratman et al.发现自然接触时长与情绪健康结局关系非线性、达到一定时间后效益趋于平台；质量与感知健康效益正相关且自然联结无中介，说明居民对公园绿地质量的积极评价本身可作为健康资源，可能不经可检测的自然联结间接路径而贡献于感知健康效益。多群组结果显示关联随人群变化：城市间差异与两地生物地理因素有关，海口属热带季风气候、全年高温高湿、植被以常绿阔叶树为主，太原属温带、植被包括落叶阔叶和针叶林；海口气候下植被降温增湿功能影响公园户外活动可行性和舒适性，研究指出当生理等效温度（physiological equivalent temperature）超过约31 °C时，植被对居民热感觉、热舒适和热偏好具有积极心理效应。按公园类型分组，综合公园面积较大、活动场景多样，频率经自然联结与健康效益相关；社区公园强调便捷到达和日常使用，自然联结间接路径不显著，质量与自然联结直接关联健康效益；既往研究也将社区公园景观特征与使用者健康感受联系。按童年成长环境分组，频率→健康效益路径总体差异显著，郊区与农村组两两对比显著，可能反映童年环境塑造个体与自然关系差异。按活动类型分组，三类活动组关联不同但总体差异未显著，与既往关注接触活动类型影响健康效益的研究一致，提示公园绿地健康效益不仅取决于是否接触和接触多少，也取决于接触方式。优化建议方面，为强化自然接触频率作用，可通过“15 min社区生活圈”促进日常活动范围内公园绿地公平分布，建设口袋公园、社区花园等微型绿地，增加高频自然接触空间载体；将生态科普信息融入设计，通过共建共管机制鼓励居民参与规划和维护，建立自然空间归属感；组织晨练群体、公众自然观察、社区园艺等定期多样自然体验活动，引导形成规律自然接触习惯并强化情感联系。由于自然接触质量与感知健康效益正相关，提升城市公园绿地质量应成为健康干预重要切入点；综合公园作为区域休闲中心具有规模综合优势，但运动设施是两市共同短板，社区公园困境在基本保障和日常维护，“小而精”潜力尚未充分发挥；自然接触质量在综合公园和社区公园均与健康效益正相关（β = 0.106和0.172），两类公园环境质量改善均可能贡献健康效益，投资重点应与功能特征和现存短板匹配。多群组结果支持按人群关联特征制定优化策略：海口应利用自然条件优势鼓励提高自然接触频率以强化自然联结，太原需通过环境教育和自然体验活动培育自然联结、补偿自然禀赋不足；并可按活动类型在综合公园设计相应活动区，如锻炼群体完善专业健身设备、提升场地质量并匹配人流，休闲步行群体优先改善环境舒适性和维护休憩设施，社交群体增加社交休息空间并开展植被探索等主题活动。局限方面，自然接触质量指标虽基于基础设施、游憩环境、空间布局和景观资源四维构建，但仍未完全涵盖自然接触质量全部内涵，未来可纳入视觉、听觉、嗅觉等感官丰富度；数据主要为横断面问卷，SEM可检验假设关系但不能完全建立严格因果，未来可采用纵向设计；调查于2024年7—8月开展，主要反映夏季条件，温度、湿度、植被和公园使用模式的季节变化可能影响感知，结果未必代表其他季节；受访者来自多个公园，同一公园响应可能因环境和管理条件相似而相关，当前SEM未通过多层模型或聚类稳健标准误显式处理公园内聚类，标准误和显著性检验应谨慎解释，未来可考虑多层SEM或聚类稳健估计。

研究结论翻译：本研究聚焦居民对城市公园绿地多个指标的感知及其健康效益。结果表明，居民对基础设施和游憩环境的核心需求未得到充分满足，对景观相关要素的关注度和满意度均相对较低。自然接触质量总体评价显示，太原优于海口，综合公园优于社区公园。在公园绿地与健康效益关联路径方面，自然接触频率和质量均与感知健康效益正相关，自然联结仅在频率与健康效益间发挥部分中介作用（约39.3%）。关联模式因城市、公园类型、童年生活环境和人群活动模式而异。这些发现表明，自然接触频率和质量与感知健康效益正相关，而单次时长与感知健康效益的关联无统计显著性。