室內植物對人體心理效益影響研究進展

賴鵬程 鄭涵青 林心影 黃啟堂

全球疫情背景下，人們在室內以及獨處的時間變得越來越多，一天中80%~90%的時間都在室內度過，接觸有益于身心健康的室外自然環境的機會變得越來越少[1]。如果人們待在沒有綠色植物的室內環境時間過長，可能出現不良建筑綜合征（sick building syndrome,SBS）、呼吸系統慢性炎癥、腫瘤和癌癥等身心健康問題，影響人們的生活舒適度與工作效率[2]。為了改善人們的生活、工作環境，促進身心健康，越來越多的人在室內種植植物來增加與自然接觸的機會[3]。栽植室內植物的歷史悠久，據文獻記載，早在公元前300年的埃及和2 000多年前的龐貝城中，人們就有了用盆、桶等容器在室內栽種植物的跡象[4-5]。國外已有大量研究圍繞室內植物與人們健康的關系及其影響作用展開[6-7]，實證研究表明室內植物不僅能夠對建筑環境產生積極影響，還能促進人們的身心健康[8-9]，由此，建筑環境資源和社會醫療支出都會因此而受益[10]。

目前，中國關于室內植物對人體健康效益的研究較為缺乏，少數研究對室內植物給人體帶來的健康效益進行了回顧和實證[11]，重點關注了室內環境在物理和生物層面對人的影響[12]，但缺乏室內植物對人體心理效益影響的研究，并且關于室內植物對人體心理效益影響機制的研究尚不充分。因此，本研究采用知識圖譜分析主題詞的網絡關系，辨析室內植物對人體心理效益影響的研究熱點、領域動態，歸納主要的研究方法和研究結論?；诖?，總結出室內植物與人體心理效益之間可能存在的影響機制，提出在未來研究中待優化完善的方向，以期為今后室內植物的身心健康效益研究提供借鑒。

1 數據來源與研究方法

1.1 數據來源

以中國知網（CNKI）、萬方數據知識服務平臺、Web of Science核心合集作為國內外文獻數據庫基礎，并以其他數據庫中所涉及的與本研究相關但未被檢索到的文獻作為增補，收集1995—2021年室內植物對人體心理效益影響研究的相關文獻。為了使檢索更加全面準確，通過多種檢索策略的比較，對中文文獻①與英文文獻②分別進行檢索。隨后通過文獻管理工具NoteExpress軟件去重，以及經過人工篩選與排除，最后得到定量實證研究文獻共74篇，其中英文文獻63篇，中文文獻11篇，并將文獻題錄導出為可在VOSviewer軟件進行可視化分析的RefWorks軟件文獻管理題錄樣式。

1.2 研究方法

VOSviewer軟件由荷蘭萊頓大學Van Eck等[13]研發，可用于繪制各個科學領域的知識圖譜。與傳統文獻分析方法相比，知識圖譜分析以科學知識為研究對象，通過直觀可視化的圖形關系清晰地揭示學科知識演進的內在歷程與結構[14]。

在VOSviewer軟件中分別導入中文文獻和英文文獻的RefWorks軟件文獻管理題錄樣式文本數據集，用于分析文獻標題和摘要中主題詞的共現。由于中文文獻數量較少，知識圖譜中主題詞之間關聯性不強，因此，本研究主要展示英文文獻分析結果的圖譜，并結合人工分析結果，歸納總結室內植物對人體心理效益影響研究的領域動態及進展。

2 室內植物對人體心理效益影響研究概況

2.1 文獻發表年度趨勢

研究領域內的文獻發表數量可以最直觀地反映該領域的研究熱度和趨勢。根據目前的檢索結果，國內外學者對室內植物的心理效益研究都呈逐年遞增趨勢。但相比于國外，中國在此領域的研究起步較晚（圖1、2）。

圖1 室內植物對人體心理效益影響研究相關英文論文累計發表量（1995—2021年）Cumulative statistics of published English theses regarding the effects of indoor plants on human psychological benefits (1995-2021)

圖2 室內植物對人體心理效益影響研究相關中文論文累計發表量（2010—2021年）Cumulative statistics of published Chinese theses regarding the effects of indoor plants on human psychological benefits (2010-2021)

2.2 研究熱點

運用VOSviewer的網絡可視化分析（network visualization）功能對63篇英文文獻展開計量分析，構建主題詞共現圖譜（圖3）?？梢钥闯?，主題詞“室內植物”（indoor plant）共現頻次最高，其次，“焦慮”（anxiety）和“疲勞”（fatigue）共現頻次較高，且二者之間聯系緊密，說明室內植物可能通過緩解人們焦慮的情緒狀態，進而緩解或者預防身心上的疲勞。此外，共現頻次較高的主題詞還包含“高校學生”（university student）、“病人”（patient）、“上班族”（office worker）、“教室”（classroom）和“病房”（hospital room），表明了主要的研究對象和地點。最后，“相對濕度”（relative humidity）、“室內空氣質量”（indoor air quality）等主題詞，表明植物對室內環境質量的影響也是討論的熱門話題。

圖3 室內植物對人體心理效益影響研究高頻主題詞共現圖（1995—2021年）High frequency keywords regarding researches on the effects of indoor plants on human psychological benefits (1995-2021)

2.3 領域動態

運用VOSviewer的聚類視圖（cluster view）功能將研究關聯性大的主題詞聚為一類，用同一種顏色表示，可以得出3個主要討論的主題，再結合共現頻次較高的主題詞，對同色區域的元素進行綜合分析，得出研究方向主要分布在學校教室、辦公區域和醫院病房等含有植物的室內空間（圖3）。結合不同時間段研究的主題動態，可以看出先前研究主要集中在病房內患者的情緒狀態方面，隨后轉向辦公人員的工作效率和舒適度方面，最近研究的關注點主要在改善教室環境質量的評估方面（圖4）。

圖4 室內植物對人體心理效益影響研究主題平均年份趨勢圖（1995—2021年）Average year trend chart of research topics regarding the effects of indoor plants on human psychological benefits (1995-2021)

3 室內植物對人體心理效益影響研究方法

目前，室內植物對人體心理效益影響的研究方法主要為實驗法結合問卷調查法，少部分只通過問卷調查法進行研究[15]。其中，實驗法結合問卷調查法能夠較為準確收集人體心理效益的整體作用結果，而單純的問卷調查雖能夠快速獲得數據，但數據的準確性較差。

3.1 測量方法分析與總結

當前，對于人體心理效益的測量主要是通過量表來實現，已有大量實證研究關注到室內植物對人們的情緒狀態、健康狀態和恢復性效益等方面的影響。情緒測量主要采用如情緒狀態量表（POMS）、POMS的子量表[16]、Y-1狀態-特質焦慮量表（STAI-Y1）[17]、語義差異量表（SDS）[18]、改版后的朱克曼個人反應清單（ZIPERS）[19]等情緒測量量表。由于不同年齡段的人群情緒狀態會有所差異，因此中國學者黃秋韻等[20]在針對老年的情緒研究中采用了老年人負面情緒表。另外，健康自評的量表主要有自測健康評定量表（SRHMS）、癥狀自評量表（SCL-90）、中國身心健康量表（CPSHS-134）、健康狀況調查量表（SF-36）[21]和改版后的SF-12[22]等。其中，由于部分健康自評量表題目過多，因此，中國學者姚亞男等[23]采用了抑郁-焦慮-壓力量表（DASS-21）、疲勞量表（FS-14）與5項軀體癥狀調查量表作為一般健康狀態自評量表，并且表現出較好的信效度?；謴托孕б娴臏y量主要是基于Ulrich等的壓力恢復理論[24-25]和Kaplan等的注意力恢復理論[26-27]而改編的壓力恢復簡短量表以及注意力恢復簡短量表。另外，也有學者為了研究教室內的植物對兒童上課時注意力的影響而采用天空搜索任務（一種選擇性注意力的測試）[28]。

此外，生理數據作為心理健康的表征指標，通常在實證研究中被一起測量。通常的實驗儀器測量主要集中在腦電圖（electroencephalogram）、心率變異性（heart rate variability）、心 率（heart rate）、血 壓（blood pressure）、皮膚電導水平（skin conductance level）和唾液皮質醇濃度（salivary cortisol concentration）等生理指標測量[29]。最新的研究常用到的儀器有EPOC無線腦電波測量儀、ErgoLAB傳感器、EcgMove心電圖和活動傳感器以及歐姆龍EVOLV無線上臂血壓監測儀等[30]。

可以看到，將生理指標測量納入心理效益研究逐漸成為實證研究的趨勢，這表明實證研究開始注重主觀與客觀測量數據的結合，追求研究的深入性和科學性。此外，由于實驗方法的局限性，少數研究需要針對個體開展橫斷面調查，例如通過網絡問卷或線下訪談的方式詢問被試者工作場所或家庭空間內是否存在植物，從而探索被試者心理效益的變化狀況[31]。橫斷面調查易于實施，且比較節省時間與經費，研究所得結果具有較好的概括性和代表性，但可能存在組群效應，適用于分析和比較不同群體在一定時間和空間范圍內的心理特征。從優劣勢來看，情緒、健康自評和恢復性效益可選擇的測量量表種類較多，多數量表也表現出良好的信效度。但有些量表題目過多，容易導致被試者在填寫問卷時感到身心疲倦。因而研究者需根據實際情況，有選擇性地選取測量量表，并根據語境調整量表題項。

另外，雖然生理指標能夠較為客觀準確地反映被試者的身心狀態，但目前測量儀器的普及程度有限也是研究者常遇到的難題之一。從研究內容來看，探究室內植物對人體心理效益層次下的諸多方面的相關性研究和影響機制研究多通過量表獲取數據，而探究不同綠化特征對人體心理效益影響之間的差異性研究則多采用量表結合儀器測量的方法。但無論是量表測量還是儀器測量，情緒狀態都被認為是影響人體環境感知的基本因素[32]，因而成為多項研究共同探討的首要心理感受。

3.2 刺激材料類型分析與總結

此外，諸多學者探討了豐富多樣的室內植物類型，并以此作為對人體心理效益影響研究實驗的刺激材料[33-34]。據筆者統計，絕大部分研究的實驗刺激材料采用了真實植物，其中按形態特性和觀賞部位可分為觀花植物、觀葉植物和觀姿植物等；按功能用途可分為觀賞植物、芳香植物以及食用植物；按空間位置可分為桌面盆栽、地面盆栽以及垂直植物墻等；按植物綠量可分為低綠量植物、中綠量植物和高綠量植物。另外有部分研究采用視覺模擬體驗，通過讓被試者觀看有真實植物的圖片或視頻來進行實驗調查[35]。較早的研究采用傳統的瀏覽圖片和觀看視頻的方式，最新的研究中則使用虛擬現實（virtual reality, VR）技術。被試者通過佩戴VR設備，體驗由數字技術生成的虛擬植物的3D場景，或者是在拍攝真實植物全景后導入設備生成的3D場景。相較于傳統的2D圖片和視頻，3D場景通過模擬現實環境給被試者提供了更多的身臨其境的體驗，受到越來越多研究人員的青睞[36]。

對于不同的實驗刺激材料，采用真實植物不僅具有良好的生態效益，也能夠為室內植物對人體心理效益影響研究提供實證依據，但該方法便捷度不高，僅適用于小空間范圍內的特定人群。虛擬植物則具有良好的創新性和可控性，但對于模擬設備、被試者認知水平等方面要求較高，適用于高校學生等認知能力較高的人群。因此，對于不同的研究群體和場所，應當根據不同群體和場所的特征來選擇適宜的實驗刺激材料。

4 室內植物對人體心理效益的影響機制

心理效益是指個體進行或完成某項活動時所獲得的內在心理活動或內在心理體驗，這種內在體驗對心理健康的發展具有促進作用，其影響按時間的長短可分為短期心理效益和長期心理效益[37]。根據心理學觀點，心理效益又可分為積極心理效益和消極心理緩解效益[38]。根據現有研究結果，室內植物的心理效益主要體現在個體的心理健康、認知能力和環境感知3個方面。具體表現在室內植物能夠幫助人們調節情緒、緩解壓力、降低患精神疾病風險、提升注意力恢復能力、提升效率和改善環境感知等方面（圖5）。

圖5 室內植物對人體心理效益的影響機制圖Influence mechanism of indoor plants on human psychological benefits

4.1 室內植物對心理健康的影響

4.1.1 調節情緒

室內植物對人們的情緒效應及其喚醒度具有顯著的積極作用，與沒有植物的室內環境相比，有植物的室內環境會讓人們產生積極心理效益，如增加幸福、放松、平靜、滿意、樂觀、激動和愉悅等正向情緒[39-40]，同時也能夠產生消極心理緩解效益，如降低焦慮、抑郁、憤怒、沮喪、恐懼等負面情緒[41]。研究表明，經過不同的實驗干預后，90%以上的人群認為在室內接觸和觀看室內植物，以及進行室內園藝活動后對改善他們的情緒具有顯著的促進作用[42]。黃秋韻等[20]通過對敬老院老人開展2種不同的室內園藝活動，發現經過園藝活動后老人的情緒狀態得到顯著改善。此外，Elsadek等[29]研究發現，觀賞室內不同顏色的開花植物對改善個體情緒狀態有顯著差異，其中以藍色花效果最為顯著。

4.1.2 緩解壓力和降低患精神疾病風險

與自然接觸通常被認為對人類有益，當人們的精神狀況不佳時，通常會選擇去公園、鄉村和風景區等地方近距離接觸自然，借此緩解精神壓力與促進身體機能恢復。相關研究表明，室內植物對緩解壓力具有明顯效果，尤其是在室內進行園藝活動產生的積極效果更加顯著[42]。人們在室內的精神狀態與日常接觸室內植物的時間呈正相關，隨著植物在室內放置的時間延長，人們的精神健康狀態都會隨之受益，抑郁癥、焦慮癥等精神疾病患病率也會隨之降低[43]。而相比在室內放置植物彩色照片，真實的植物比照片能夠產生更大的積極效益[44]。此外，室內植物不同的綠量產生的恢復性效益也有差異。研究表明，低綠量室內環境（綠色植物體積占比6%）對老人壓力緩解能力最佳[45]，而對于大學生，室內環境需要8%~30%綠色植物體積占比才能達到最佳的恢復性效益[46]。

4.2 室內植物對認知能力的影響

4.2.1 提升注意力恢復能力

在有植物的室內空間中，人們的注意力更集中[47]。已有研究表明，學生的學習成績與壓力水平[48-49]和注意力集中程度[50-51]密切相關。無論是與植物的直接和間接接觸都可以顯著促進學生的注意力恢復。Van den Berg等[52]在對小學生的注意力測試中發現教室里有綠色植物墻的孩子分數比對照組中沒有綠色植物墻的要高。同樣的，Kim等[53]通過對六年級小學生進行注意力測試，發現教室內擺放植物是提升學生課堂注意力的最重要因素之一。此外，Van den Bogerd等[54]在另一項研究中也證實室內植物可以提升中等教育學生的注意力，產生更積極的課堂評價。Kim等[55]在觀看紅色天竺葵對大學生的注意力恢復作用研究中，發現與沒有植物的空間相比，學生在有植物的空間內具有更高水平的注意力恢復能力。

4.2.2 提升效率

室內植物對提升工作、學習效率具有積極的作用。Bringslimark等[56]通過對上班族進行問卷調查，發現員工辦公桌附近有植物的存在能夠提升其主觀的工作效率。相較于課堂理論知識的講解，參加室內園藝實踐活動可以提高人們的學習效率，讓人更快速地掌握植物的相關知識和園藝技能[57]。

4.3 室內植物對環境感知的影響

室內植物對改善和促進人體環境感知方面同樣具有明顯的積極作用。有研究證實，室內植物不僅能夠提高人們感知到的環境滿意度、舒適度和喜好度[58]，還能夠美化環境，提升室內空氣質量和增加室內自然度等[59-61]?？臻g環境感知影響著人們的熱舒適度，且熱舒適度與空間自然性、美感和環境給人帶來的積極體驗相關[62-63]。Mangone等[64]通過在辦公室放置室內植物長達4個月，發現植物的放置對員工的主觀熱舒適度有著顯著的積極影響。Khan等[65]從患者的問卷調查中發現，在病房內放置觀葉植物和觀花植物后，患者的滿意度和舒適度提高，從而提升了患者對于環境的喜好度。

5 研究評述與展望

5.1 研究評述

5.1.1 研究的重心發生轉移

早期室內植物的健康研究以生態效益為主，著重于室內環境的物質空間改良，并以生理指標為主導探究人們的身心健康和精神壓力緩解問題。隨著對健康的深入認識，室內植物的健康研究已經從早期以改善室內環境質量、重視生態效益、消除或減輕生理疾病為主要目標，逐步轉變到當代關注生理、心理和環境健康的多維需求，以及三者之間的系統良好狀態。同時，現階段研究擴展到更多有植物的室內環境，由早期的醫院病房、辦公室到現如今的學校教室、商場和餐廳內部；探討的心理類型也從早期的情緒狀態、健康水平擴展到壓力與注意力恢復、環境質量感知等方面。

除了常見的影響研究以外，室內植物對人體心理效益影響研究也朝著新的研究方向推進。與此同時，親生物理論逐步成為指導室內植物設計的熱點理論，并為建筑的可持續性發展提供了設計策略[66]。在最新的研究中，室內植物常被用于評估人體主觀感知的室內空氣質量、熱舒適度與SBS的緩解情況等方面，并常與其對個體的健康、認知水平和偏好等影響共同研究[67-68]。另外，室內植物對聲舒適度的影響和室內植物與日光的組合效益成為新的研究方向，并結合客觀數據測量，為改善室內環境質量提供理論基礎[69-70]。

5.1.2 新興技術的應用成為熱點

隨著科學技術的不斷發展，有些研究不再局限于真實的場地與刺激材料，越來越多的研究利用VR技術模擬實驗場地，根據需要改變實驗條件，得出的實驗結果具有良好的可靠性。相比于傳統的2D圖片和視頻，利用VR技術模擬虛擬環境可能成為未來研究的主流。除此之外，人工智能的出現創造出一種物聯網（internet of things, IoT）的方式，通過不同的傳感器持續感知和監控有關環境條件與植物健康狀態，用戶可以通過智能手機與植物進行“交談”，以此來增強個人園藝體驗，并作為心理健康患者的一種治療方法，為園藝活動創造一種人性化的恢復體驗[71-72]。

這些研究成果為探討室內植物與人們生理、心理和環境健康之間的關系提供了新的研究思路與技術工具。但目前的VR技術還處于視覺模擬的階段，因而探討室內植物其他方面的影響（例如氣味、觸感以及植物存在時間的階段性影響等）仍有困難。

5.1.3 室內外植物的影響存在差異

根據現有的研究，室內植物多為單體植物或者由多個單體植物組合而成，植物豐富度不高，易于識別，被試者更加專注于植物本身，因而對人體心理效益的影響多來自植物本身的特性。而室外自然植物處于復雜的自然環境，具有豐富的層次結構，因而所得出的人體心理效益影響更多的是多種植物與其他的環境元素共同影響下的結果。另外，由于現在大多數人群待在室內的時間遠比待在室外要長，接觸室內植物的時間更多，因而室內植物更能對個體產生長期心理效益。

5.1.4 目前研究存在的爭議

雖然大部分研究證明了室內植物與心理效益有關，但由于研究方法的局限性和潛在的影響未知，現有研究存在的爭議主要表現在3個方面：1）被試者性別、年齡、與室內植物接觸時間和距離等不同會導致結果差異性[55,73-74]；2）室內植物的類型、氣味、大小、顏色、形狀等不同也會導致結果差異性[75-76]；3）實驗場所的房間大小、溫度、濕度、空氣質量以及實驗研究的方法等可能對人體心理效益存在未知的影響[33,53-54]。

5.2 研究展望

鑒于現階段人們關于室內植物對人體心理效益影響的關注較少以及存在的不足，故提出對未來室內植物對人體心理效益影響研究的三方面展望。

1）拓展室內植物類別與特征研究。除了常見的盆栽植物，未來還需要進一步研究室內種植花箱、墻體綠化和天花板綠化種類，以及室內景園等多種綠化形式對人體心理效益的影響。此外，應進一步引入室內綠化特征測度指標對人心理感知的影響，例如室內綠化數量特征（如植物密度、體積占比等）、結構特征（如植物葉片形狀、葉片大小指數、配置形式等）、功能特征（如植物顏色、氣味、觸感等）、空間特征（如被試者與室內植物之間的距離、可達性、視角，實驗場所的大小等）、室內氣候（如照明、溫度和濕度等）和使用特征（如與植物接觸的時間、植物的使用頻率等）等因素的影響。另外，一些計量單位要標準化，例如植物綠量可以用綠化覆蓋率或植物所占空間比例來衡量，房間大小可以用平面面積或空間體積來衡量。因此，未來有待積極開展室內綠化特征指標評價體系研究。

2）新興的技術手段為實驗研究提供良好的可控性與便捷性。相比于傳統的調查方式，VR技術可以很好地控制實驗變量，例如空間的大小、布局以及室內環境的質量等。同時，也可以便捷地調控室內植物或其他親生物元素的不同類型，以評估特定類型或實驗干預對心理感知的影響?；诖?，未來研究應關注多維測度指標對心理感知的相互關系，進一步探索室內植物對人體心理效益影響機制、影響路徑和影響閾值的研究模型。

3）室內空間的多樣性和室內環境要素之間的相互影響也應得到重視。室內環境除了教室、辦公室、醫院病房以外，還有很多值得探討的空間，例如餐廳、起居室、閱覽室、商場內部等室內場所。同時，室內不同的燈光環境、聲環境、空氣質量環境以及不同環境要素之間的組合等，可能對人體心理效益產生不同的影響。因此，未來研究可通過納入正向（如清潔度、明晰度、連貫性等）和負向（如噪聲、空氣污染等）的環境要素，采用結構方程模型中帶有調節作用的交互模型，進行綜合比較分析。另外，應拓寬研究群體結構，尤其要關注未成年人群體，如今由于家長對孩子抱有過高的期望和關注，導致孩子課程壓力大，已造成該群體過多的精神負擔和消極情緒，他們應該受到更多的關懷。因此，未來應積極對更多不同社會群體開展橫向比較分析，進一步探究人群不同性別、年齡以及偏好結構對心理效益的影響。

綜上，室內植物對人體心理效益有積極影響已得到多方面的證實。未來，如何以風景園林學科研究的角度、思路和手段為建筑室內創造出更多有益于身心健康的親生物環境值得更多關注。

致謝(Acknowledgments)：

感謝福建工程學院建筑與城鄉規劃學院劉群閱博士在論文撰寫過程中提供的幫助，以及福建農林大學園林學院碩士研究生楊喻明、寧春嬌對基礎數據收集提供的幫助。

注釋(Notes)：

① 中文文獻的檢索方式為：主題=(室內or屋內) and (植物or綠植or綠化or盆栽or花卉) and (健康or心理or生理or感知or情感or認知or恢復or行為or空氣質量or熱舒適度or效率or滿意度)；文獻類型為期刊論文；發表年份為1995—2021年。

② 英文文獻的檢索方式為：主題=(indoor plant or indoor vegetation or indoor greening or indoor flower) AND (health or psychology or physiology or perception or emotion or cognition or restoration or behavior or air quality or comfort or productivity or satisfaction)；語種為English；文獻類型為article；發表年份為1995—2021年。