《Frontiers in Psychology》：Stress recovery and restorative effects of viewing different types of peony garden landscapes: a preliminary experiment
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背景：大量证据支持城市绿地对健康的益处，然而多数研究聚焦于一般性景观，忽视了具有地形变化（平地、台地、山地）的专类园。本研究利用虚拟现实（virtual reality，VR）和特里尔社会应激测试（Trier Social Stress Test，TSST），
背景：大量证据支持城市绿地对健康的益处，然而多数研究聚焦于一般性景观，忽视了具有地形变化（平地、台地、山地）的专类园。本研究利用虚拟现实（virtual reality，VR）和特里尔社会应激测试（Trier Social Stress Test，TSST），探讨不同地形特征的牡丹园场景对学生身心健康的影响。方法：受试者（每组N=56，年龄23±1.5岁）分别观看平地牡丹园（flatland peony garden，FPG）、梯田牡丹园（terraced peony garden，TPG）、山地牡丹园（mountainous peony garden，MPG）或室内环境（indoor environment，IE）。采用心率（heart rate，HR）、心率变异性（heart rate variability，HRV）和脑电图（electroencephalogram，EEG）检测生理指标；使用心境状态量表（Profile of Mood States，POMS）和状态-特质焦虑量表（State–Trait Anxiety Inventory，STAI）进行心理评估；采用感知恢复量表（Perceived Restorativeness Scale，PRS）评估主观感知恢复。结果：结果表明：（1）TSST后，HR、LF/HF和Beta波显著升高（p<0.01），而R-R间期、HF和Alpha波显著降低（p<0.01）；（2）与应激阶段相比，观看FPG、TPG和MPG引起显著的生理变化（p<0.05），积极情绪（V-A）增加（p<0.01），消极情绪（A-H、F-I、T-A、C-B、D-D、焦虑）降低（p<0.01）；（3）感知恢复与情绪状态相关，表现为更强的“身心远离感”和“迷人感”。MPG组变化最为显著。结论：在当前VR实验中，与无窗室内办公场景相比，牡丹园景观，尤其是景观要素丰富、视觉体验多样的类型，表现出对短期压力恢复的潜在疗愈作用。该发现为营造促进健康的牡丹园景观提供了初步指导。
**不同地形特征的牡丹园景观压力恢复与疗愈效应——基于虚拟现实与TSST的初步实验**
**一、研究背景与问题**
伴随快速城市化进程，环境压力源与心理健康挑战日益加剧，绿色空间景观对身心健康的恢复性效益已成为环境心理学与景观规划领域的核心议题。大量实证研究表明，暴露于绿色环境能够促进生理压力恢复与注意力恢复，且恢复效益因景观类型而异——自然景观的减压效应与注意力恢复潜力通常优于人工硬质景观。在各类绿色空间中，植物专类园因其兼具可达性与生态特征而成为连接城市生态建设、公共休闲与居民身心健康的重要生态节点。
然而，现有恢复性环境研究大多聚焦于综合公园、社区绿地等一般性景观，针对植物专类园的恢复效益研究仍较匮乏。已有专类园研究以芳香植物园为主，侧重于听觉-嗅觉交互的疗愈作用，而关于地形差异、空间层次、植物生长条件及文化特征等多维度因素如何协同调节身心健康的机制尚未得到系统解释。牡丹园作为具有千年审美与文化价值的专类园，依据地形、空间布局与生长习性可分为平地牡丹园（FPG）、梯田牡丹园（TPG）和山地牡丹园（MPG）三种空间形态，为探讨不同地形特征专类园景观的恢复性效应提供了理想的研究对象。基于此，研究人员采用特里尔社会应激测试（TSST）结合虚拟现实（VR）技术，以室内环境（IE）为对照，考察三类牡丹园景观对大学生身心恢复的差异化影响。
**二、研究内容与总体结论**
研究人员招募224名年龄20–28岁（均值23±1.5岁）、色觉正常的志愿者大学生，男女各半，随机分为四组，每组56人，分别观看FPG、TPG、MPG或IE的VR场景。实验包括基线期（4分钟）、应激期（6分钟TSST）和恢复期（6分钟VR景观观看），在各阶段同步记录生理指标并施测心理量表。结果显示：（1）TSST有效诱导了急性心理应激，表现为HR、LF/HF及Beta波显著升高，R-R间期、HF及Alpha波显著降低；（2）与应激阶段相比，观看三类牡丹园场景均引起显著的生理恢复与情绪改善，而IE组无显著变化；（3）山地牡丹园在多维度指标上表现出最强的恢复效益，梯田牡丹园次之，平地牡丹园相对较弱。上述发现为健康导向的牡丹园景观设计提供了初步理论依据。
**三、主要技术方法**
本研究采用了以下核心技术手段：①虚拟现实（VR）场景构建——使用Insta360 Pro全景相机（6个F2.4鱼眼镜头，200°视场角，360°球形环绕布局）于2024年4月至5月在重庆垫江、甘肃曹家坪、西安、深州、曹州及菏泽百花园等牡丹园采集景观素材，经专家筛选确定每类牡丹园6个代表性场景，利用Adobe Premiere Pro CS6制作6分钟VR视频；②急性心理应激诱导——采用TSST范式，包含3分钟即兴演讲与3分钟连续减法任务；③生理指标采集——使用NeuroSky Mind Wave-EEG头戴设备记录Fp1导联脑电信号，选取low alpha、high alpha、low beta、high beta四个频段作为评价指标；采用Polar V800可穿戴心电系统记录心电信号，通过HRV分析软件（西班牙维戈大学）以最大熵方法计算LF（0.04–0.15 Hz）与HF（0.15–0.40 Hz）频域参数；④心理量表评估——使用状态-特质焦虑量表-状态分量表（STAI-S）、心境状态量表（POMS，35个条目六维度）及感知恢复量表（PRS，23个条目四维度）进行主观评价；⑤统计分析——采用配对样本t检验比较应激期与恢复期差异，单因素方差分析（ANOVA）比较不同场景间变化差异，Pearson相关分析考察PRS总分与心理指标的关系，效应量以Cohen‘s d和偏η2（ηp2）报告。
**四、主要研究结果**
**（一）基线水平检验与应激源有效性验证**
单因素方差分析显示，四组受试者在HR（p=0.861）、R-R间期（p=0.769）、low alpha（p=0.900）、high alpha（p=0.712）、low beta（p=0.876）和high beta（p=0.526）等基线生理指标上均无显著组间差异，排除了初始生理异质性对干预效应的干扰。配对t检验表明，TSST诱发R-R间期（p=0.001, d=1.04）、HF（p<0.01, d=0.14）、low alpha（p<0.01, d=0.84）和high alpha（p=0.003, d=0.76）显著下降，同时HR（p<0.01, d=1.53）、LF/HF（p<0.01, d=0.29）、low beta（p<0.01, d=0.87）和high beta（p<0.01, d=0.85）显著升高，证实TSST成功诱导了有效应激状态。
**（二）不同场景的生理效应**
配对t检验显示，除IE组外，观看三类牡丹园场景均显著改变HR（FPG: p=0.000, d=0.70; TPG: p=0.000, d=0.67; MPG: p=0.000, d=1.11）、R-R间期（FPG: p=0.010, d=0.35; TPG: p=0.000, d=0.74; MPG: p=0.000, d=0.75）、LF/HF（FPG: p=0.034, d=0.49; TPG: p=0.000, d=1.86; MPG: p=0.000, d=2.22）和HF（FPG: p=0.013, d=0.57; TPG: p=0.009, d=0.63; MPG: p=0.000, d=0.96）。单因素方差分析显示，不同场景间的R-R间期变化（p=0.006, ηp2=0.064）和LF/HF变化（p=0.000, ηp2=0.126）差异显著；HR变化（p=0.012, ηp2=0.027）和HF变化（p=0.047, ηp2=0.012）仅在IE与MPG之间存在显著差异。脑电方面，观看牡丹园场景显著增加low alpha（FPG: p=0.007, d=0.69; TPG: p=0.000, d=0.90; MPG: p=0.000, d=1.03）与high alpha平均值，显著降低low beta（FPG: p=0.046, d=0.48; TPG: p=0.040, d=0.56; MPG: p=0.033, d=0.50）与high beta平均值；单因素方差分析显示场景间的low alpha变化（p=0.000, ηp2=0.637）与high alpha变化（p=0.000, ηp2=0.607）差异显著，MPG的Alpha波增幅最大。
**（三）不同场景的心理效应**
配对t检验显示，观看三类牡丹园场景后STAI-S评分均显著下降（均为p<0.01, d=1.18–1.76），而IE组无显著变化；单因素方差分析表明不同场景间焦虑缓解程度差异显著（p=0.000, ηp2=0.249），MPG的焦虑降幅最大（15.86），其次为TPG（12.75）和FPG（11.72）。POMS各分量表结果显示，观看牡丹园场景后消极情绪维度T-A（p<0.01, d=0.85–1.47）、A-H（p<0.01, d=0.76–0.81）、F-I（p<0.01, d=0.36–1.04）、D-D（p<0.01, d=0.46–1.45）和C-B（p<0.01, d=0.81–1.81）均显著降低，积极情绪V-A显著升高（p<0.01, d=0.23–0.70）；单因素方差分析显示场景间情绪改善程度在T-A（p=0.000, ηp2=0.275）、F-I（p=0.000, ηp2=0.156）、C-B（p=0.000, ηp2=0.258）等维度差异显著。
**（四）不同场景的感知恢复性评估**
整体PRS评分显示三类牡丹园场景均显著高于IE（p<0.001, ηp2=0.151），其中MPG（5.86±1.81）> FPG（4.13±2.43）> TPG（4.05±2.64）> IE（3.24±1.32）。相关分析表明，PRS总分与消极情绪指标及焦虑水平呈负相关，与V-A积极情绪呈正相关（FPG: r=0.598, p=0.000; TPG: r=0.378, p=0.023; MPG: r=0.454, p=0.005）。子量表分析显示，MPG在“身心远离感”（being away）和“迷人感”（fascination）维度显著高于TPG与FPG；“连贯感”（coherence）维度上三类牡丹园均显著高于IE，但三类牡丹园之间无显著差异；“兼容性”维度上四组之间无显著差异。
**五、讨论总结与结论翻译**
讨论部分指出，牡丹园VR观看相对室内对照有效缓解了应激状态，具体表现为心率减慢、副交感神经活动增强（HF升高、LF/HF降低）、Alpha波增强与Beta波减弱，同时显著改善情绪状态与降低焦虑水平。MPG的恢复效益最显著，可能归因于其起伏地形产生的多层次三维视觉感知、动态开阔-围合界面及多深度视觉平面，增强了景观多样性与视觉动态性；这些特征使其在“身心远离感”与“迷人感”维度上表现突出。然而，研究人员强调上述空间解释尚属推测，因视觉自然度、空间层级、视觉深度与围合度未进行客观量化。研究局限性包括：仅依赖VR视觉刺激而忽略嗅觉、听觉等多感官因素；仅分析整体场景类型而未系统考察植被覆盖率、绿量、牡丹种植密度、温度、湿度等生态指标；样本仅限于大学生；无窗室内办公室作为唯一对照无法证实牡丹园优于其他绿地类型；每种地形类型仅选取单一园区/场地，现场层面的代表性有限。未来研究应聚焦多感官交互机制、景观环境特征与恢复结果的耦合关系、不同年龄与职业人群的差异化效应，并纳入更多样化的场地及积极对照条件。
结论：本研究将TSST应激诱导与VR景观刺激相结合，考察了不同类型牡丹园景观对大学生压力的恢复效应。结果表明，观看牡丹园VR场景显著改善了大学生的身心状态，降低了生理应激指标与消极情绪，增强了积极情绪与放松感，且效果优于室内环境。“身心远离感”和“迷人感”被确认为主观感知恢复的核心维度；MPG在多个指标上优于TPG和FPG，而后两者表现出相当但指标特异性的效应。该研究为牡丹适生区校园疗愈景观的设计提供了理论基础。
