體力活動視角下城市綠色空間與居民健康研究進展與展望*

楊茗涵 黃曉軍 趙凱旭 王 恬 TANG Minghan, HUANG Xiaojun, ZHAO Kaixu, WANG Tian

0 引言

隨著城市化進程的不斷推進，高密度的建成環境，大幅增加的機動車使用頻率以及高強度、快節奏的生活方式，極大壓縮了人們體力活動的時間和空間，使慢性病患病率顯著上升，給居民健康帶來嚴重威脅[1]。世界衛生組織（WHO）指出，缺乏體力活動增加了非傳染性疾病的發病率，現已成為全球十大死亡風險因素之一[2]，而研究證實有效的體力活動能減少慢性疾病的發生，是干預人群健康的重要途徑[3]。城市綠色空間作為居民最普遍的戶外活動場所，可以為休閑運動和體育鍛煉提供安全且有吸引力的空間，高質量的綠色空間對居民體力活動有積極的促進作用[4]，且相比其他空間，在綠色空間進行體力活動能產生更大的健康效應[5]。因此，可以將體力活動作為連接綠色空間與居民健康的紐帶，利用綠色空間設計干預體力活動以獲得效果長期性和惠及人群廣泛性的健康結果[6]。

當前，眾多學科領域以“城市綠色空間”“健康”和“體力活動”為主題開展研究已形成了較為豐富的成果。早期多從兩兩間的關系出發，不斷由單純探討其相互關系是否存在向尋求深層機制演變。其中，綠色空間與健康的研究集中在康體保健、城市規劃和生態環境等領域[7,8]，研究證實綠色空間在改善和促進生理、心理及社會健康方面均具有重要作用；綠色空間與體力活動的研究集中在城市規劃、體育科學、公共衛生等領域[9-10]，并逐步由作用關系探索拓展到作用績效和影響因素等方面，但針對我國國情和發展特征開展的實證研究相對匱乏；體力活動與健康的關系研究則多集中于體育科學、運動醫學、預防醫學等領域[11-12]，近半個世紀以來，規律性體力活動對健康的促進效應已被發現和證實。隨著跨學科交叉融合的深化，特別是“社會—生態學”理論被廣泛應用于公共健康領域中行為干預問題的探索，三者的研究逐步整合向著包含體力活動的中介過程、調節過程在內的“綠色空間影響居民健康”的應用研究以及健康效應結果評估的實證研究轉變[13]。但由于從城市綠色空間到健康效應產出的實現需要經歷復雜的生態學和病理學級聯轉化過程，且涉及學科領域多元，使得當前研究成果較為分散。因此，亟須厘清基礎理論的發展脈絡，歸納典型研究框架，總結多元影響因素并推動科學實證與應用研究的探索。

綜上，本文通過梳理國內外體力活動視角下綠色空間影響居民健康的研究成果，從研究脈絡與分析框架、影響因素以及實證研究進展三方面進行歸納總結。在此基礎上依托“社會—生態學”理論構建了“綠色空間特征識別—個體環境感知評價—體力活動水平量化—健康效應產出機制”四階段遞進的研究框架。期望本文為今后開展理論研究與實證探索提供思路，也為科學指導城市綠色空間規劃以干預居民體力活動，進而提升公共健康水平提供借鑒。

1 概念辨析與界定

1.1 城市綠色空間

城市綠色空間廣義上指城市中被植被覆蓋的區域，本文所探討的綠色空間是指城市中以植被為主要存在形態，支持居民進行戶外休閑性、交通性體力活動的開放空間，主要包括城市公園、綠地、綠道等。綠色空間作為現代城市中不可或缺的組成部分，一方面承擔了緩解城市熱島效應、降低噪音、調節局地氣候等生態服務功能[14-15]；另一方面也承擔了提供休閑游憩和運動鍛煉場所，促進居民交流交往等社會服務功能[16-17]。

1.2 健康

1948年世界衛生組織指出，健康不僅是疾病的消除，更是身體、精神和社會福利的完整狀態[18]。1977年，世界健康會議首次提出公共健康（Public Health）的概念，健康開始成為全民性問題。綜上，“健康”已突破了生理功能健全的傳統含義，成為包含生理健康、心理健康和社會健康的整體描述。確保健康的生活方式，增進各年齡段人群的福祉是聯合國可持續發展目標（SDGs）之一，尤其在現代城市的快節奏生活方式、高強度工作壓力以及歷經新型冠狀病毒肺炎全球大流行的背景下，健康的時代意義凸顯。

1.3 體力活動

體力活動（Physical Activity），簡稱 PA，美國疾病控制與預防中心（CDC）將其定義為 “一切由肌肉收縮引起，進而導致能量消耗的身體活動”[19]。根據行為目的不同，可將體力活動劃分為休閑性體力活動、交通性體力活動、家務性體力活動和工作性體力活動四種類型[20]（表1）；根據體力活動完成時的主觀感受和能量消耗程度可分為輕度、中度和高強度體力活動三種類型。

表1 體力活動類型劃分Tab.1 classification of physical activity types

2 研究脈絡與分析框架

2.1 研究脈絡

早在古希臘時期，人們就注意到通過提供活動場所可以改善居民健康[21]。19世紀初，西方國家開始嘗試健康導向的城市綠色空間實踐以應對環境惡化與公共健康危機[22]。20世紀70年代，美國心理學家布郎芬布倫納（Bronfenbrenner）提出了“社會—生態學”理論，指出個體行為受到外在社會和物質空間環境以及內在感知和選擇的多重影響[21]，自此“社會—生態學”理論被廣泛應用于空間規劃和公共健康領域中行為干預問題的探索。但該理論僅為一抽象框架，尚未提出可供研究與分析的變量，也未對該理論的適用條件及干預性指標進行界定。為此，城市規劃、公共衛生等不同學科領域的諸多學者基于各自研究重點在此理論基礎上開展深入探索，并逐步將研究聚焦到城市綠色空間、體力活動與健康上來。拉喬維奇（Lachowyczk）等基于“社會—生態學”理論，最早構建了綠地到訪、健康結果及介于二者間影響因素的因果理論框架[23]，對城市綠色空間如何發揮健康效應進行研究。2010年活動一詞被具體界定為體力活動[24]，在歐洲科學技術合作組織（COST）舉辦的“探索連接綠地與健康的潛在途徑”研討會上，馬克維奇（Markevych）從跨學科視角提出了減緩危害（減少暴露于空氣污染、降低熱島效應等）、恢復能力（恢復注意力、緩解壓力等）和強化能力（鼓勵體力活動、促進社會交往等）三條中介路徑[25]。由此，體力活動作為關聯綠色空間與人群健康的中介變量被引入研究，并大量開展實證探索。此后相關研究愈加深化，城市綠色空間對不同群體的體力活動影響機制以及健康公平政策的探討成為該議題下的新興熱點。

2.2 分析框架

城市綠色空間的健康效應研究尚未形成專門的框架，大多是在“社會—生態學”理論上的拓展與深化，且由于不同學科領域的側重點以及對綠色空間健康效應的影響因素和發生機制理解的不同，分析框架也存在較大差異?？偨Y發現，目前研究中的分析框架主要從3個視角開展，即健康行為視角、心理恢復視角和生態系統服務視角。

2.2.1 健康行為視角

在城市綠色空間影響居民健康的研究中，若綠色空間通過影響某變量進而對健康產生影響，該變量即為中介變量，其產生影響的路徑即為中介機制。健康行為視角直接將體力活動作為中介變量，選取體力活動的類型、強度、時長、頻率等指標構建綠色空間的健康效應分析框架并開展研究。研究表明，綠色空間對各類自然體驗活動的發生均具有促進作用，能夠鼓勵居民運動鍛煉并加強社會交往，且在綠色空間中進行體力活動可以產生更大的健康效應[5]。同時，居民到訪公園綠地并開展體力活動的行為發生受到個體對空間主觀感知和評價的調節，并與自身的年齡、性別、生活習慣等共同對健康產生影響。因此，部分研究將使用者的主觀感知作為調節變量，與中介變量體力活動一起共同構建健康行為視角下綠色空間的健康效應分析框架，如津田（Tsunoda）構建了包含環境安全感知的分析框架，并探討其對老年群體體力活動行為的干預[26]；曹陽等引入主觀感知構建了“環境要素客觀組織—居民環境主觀感知—體力活動習慣形成—健康效應產出測度”的分析框架[7]；譚少華等基于居民感知與行為構建了城市公園對人群健康影響的分析框架并開展實證研究等[27-28]（圖1）。

圖1 行為視角的城市綠色空間健康效應分析框架Fig.1 the research framework based on health behavior perspective

2.2.2 心理恢復視角

大量研究結果已證實綠色空間對心理健康存在直接與間接的正向促進效應，主要包括注意力恢復[29]、壓力緩解[30]和情緒改善[31]三方面。早期研究關注綠色空間與心理健康的直接關聯，如綠色空間的風環境、熱環境、聲環境對人群積極情緒的直接影響。隨著對空間中“人”的聚焦以及“社會—生態學”理論的引入，許多學者開始意識到單純考慮二者的直接關聯忽略了個體與環境的互動行為，而個體行為的差異往往決定了空間環境對其影響效量的差異?；诖?，人與環境的交互指標，如體力活動[32]、社交活動[33]、訪問頻率[34]、訪問時長[35]等作為中介變量被引入綠色空間的心理健康分析框架中。其中，引入體力活動的典型研究如安德魯（Andrew）等指出城市綠色空間為居民提供了體力活動和社會互動的場所，促進了心理健康[32]；國內冷紅等通過整合歸納相關研究進展，將藍綠空間對心理健康的影響概括為減少環境風險暴露和促進居民能力建設兩方面，并由此構建了分析框架[36]；李智軒等基于個體與環境的交互視角，以體力活動、主觀感知與社會交往為中介變量，構建了綠色環境暴露對心理健康影響的分析框架[37]（圖2）。

圖2 心理恢復視角的城市綠色空間健康效應分析框架Fig.2 the research framework based on psychological recovery perspective

2.2.3 生態系統服務視角

生態系統服務（Ecosystem Service，簡稱ESs）是指自然生態系統及其物種為維持人類生活所提供的一系列條件和過程的總和[38]。21世紀初聯合國環境公署（UNEP）發布的《千禧年生態系統服務評價》中明確了自然生態系統與人類健康和福祉間的功能關聯，并將生態系統服務功能歸納為供給服務、調節服務、文化服務和支持服務四類[39]。此后，相關研究進一步對自然環境影響健康效應產出過程中生態系統服務的理論路徑與分析框架進行探索。典型研究如布拉特曼（Bratman）等學者為實現從有形城市自然空間到無形健康效應的產出，提出了“生態系統—服務功能—自然暴露—自然體驗”的理論模型[40]；蕾姆（Remme）等將體力活動視為連接城市自然空間與健康的關鍵路徑，建立了“識別自然要素—明確暴露水平—量化體力活動—獲得健康產出”的分析框架[41]（圖3）；國內楊春等基于“生態服務—暴露水平—接觸體驗—效益產出”的理論邏輯和調節中介模型構建了城市綠地ESs與健康影響機制的分析框架[42]等（圖4）。

圖3 生態系統服務視角的城市綠色空間健康效應分析框架Fig.3 the research framework based on Ecosystem Service perspective

圖4 體力活動視角下城市綠色空間與居民健康分析框架Fig.4 the framework of urban green space and health based on physical activity perspective

3 體力活動視角下綠色空間影響居民健康的因素

正如前文對研究框架的梳理中所述，體力活動視角下城市綠色空間影響居民健康的因素包括客觀空間特征和主觀個體感知兩方面。不同因素會影響居民使用綠色空間進行體力活動的行為選擇，進而產生不同的健康效應[20]?？茖W辨識影響因素并借助規劃手段對城市綠色空間的相關指標進行調控，能夠達到干預體力活動行為，提升居民健康水平的目的。

3.1 客觀空間特征

體力活動視角下影響健康的城市綠色空間特征主要從功能特征、幾何特征、空間配置、空間品質及空間可達五個維度展開。功能特征是對綠色空間基本情況的描述，包括類型[43]、是否允許寵物進入[44]等；幾何特征以綠色空間斑塊為研究對象，對面積[45]、周長、形狀指數[43]、內聚指數[46]等進行探討；空間配置指綠色空間的內部結構特征，常使用綠地率[47]、人均綠地面積[35]、歸一化植被指數[35]、覆被類型[48]、植被多樣性[46]等衡量；空間品質從使用者視角出發，對綠色空間的基礎設施、運動設施、維護管理水平[49]等展開評價；空間可達指使用者到達綠色空間的便捷程度，多利用距離[49]和時間[50]進行衡量。當前研究表明，上述各項客觀空間特征指標不僅可以直接促進生理、心理和社會健康水平，也能夠通過干預居民的體力活動行為進而對健康產生影響（表2）。

表2 城市綠色空間客觀空間特征指標選取Tab.2 indicators of objective spatial characteristics of urban green space

3.2 主觀個體感知

居民對綠色空間的主觀感知通常從安全感知和美學感知兩個維度展開[27]。安全感知維度包括設施安全和犯罪安全兩方面，其中，設施安全指使用者對空間中各項設施是否存在潛在傷害的感知，該感知會對其體力活動意愿產生影響，如美國國家公共利益研究小組（PIRGs）的調查指出，家長會將活動器械和場地的安全性作為是否允許兒童在公園綠地活動的重要考慮因素[53]；犯罪安全指使用者對空間預防犯罪能力的感知，通過增加夜晚照明、增設監控裝置、減少高大喬木阻隔形成的視覺盲區等措施可以提高空間的犯罪安全度[54]，進而提升居民的體力活動水平，這對女性與兒童的影響尤為明顯。美學感知維度強調場所的吸引力，包括景觀水平、植物配比[55]、和諧程度[56]、視線設計[55]等方面，提高使用者對綠色空間美觀性的評價會延長其停留時間，提升體力活動水平并促進健康，如阿利亞娜（Ariane）的研究認為，美觀的游覽路線和良好的視野設計能夠減少步行時的乏味感，延長活動時間[57]。

4 實證研究進展

基礎理論的探索推動了實證研究的開展。當前，國外針對綠色空間中體力活動作用結果的研究逐步具象到作用績效和影響因素方面，綠體結合的空間設計模式已基本成型，應用多元方法和手段的體力活動視角下綠色空間健康效應研究也不斷指導健康公平政策的制定。但目前我國的綠色空間設計理念尚停留在“審美”階段，對其所承載的多重生態服務和社會服務功能探討還不完善。因此，需要對既有實證研究成果進行總結，以指導我國健康導向的公共政策制定與規劃建設的開展。

4.1 綠色空間對體力活動的作用結果

歸納既有研究發現，城市綠色空間主要對居民進行體力活動的意愿、頻率、時長和強度四個方面產生影響。第一，綠色空間的規模、距離、可達性等會影響居民進行體力活動的意愿：庫茨（Coutts）等采用電話調查數據進行研究，指出在居住地0.25、0.5和1英里的范圍內，每0.0043平方英里的綠地分布能夠使居民中等強度的體力活動水平提高1%[58]；托夫塔德（Toftager）等采用區域分層隨機抽樣的方法進行調查訪談，結果顯示接近綠色空間能夠提高居民的體力活動意愿[59]；杉山（Sugiyama）等的研究表明，在居住地步行距離1.6 km以內且面積較大的公園綠地可以促進居民的體力活動[60]。第二，綠色空間的可達性、面積、植被覆蓋率等會影響居民進行體力活動的頻率：雅斯佩爾（Jasper）等的研究表明，居住在距離綠色空間300m以內的居民每周進行體力活動的頻率比距離在300～1000 m的居民高出3倍[61]。阿克皮納爾（Akpinar）的研究指出居住地與綠色空間的距離對居民的體力活動頻率存在顯著影響，居住在綠色空間1 000 m以內的居民中有68.1%每周至少運動一次，顯著高于5 000 m以外14%的比例[62]；龔嶷（Gong）等對老年人的研究表明，綠地面積每增加12%，老年人經常性體力活動的概率增加21%[63]。第三，綠色空間的自然屬性、生態價值、美學體驗等能夠延長居民體力活動的持續時間：阿克皮納爾（Akpinar）等通過問卷調查發現在綠色空間中進行體力活動超過30分鐘的人群占77.5%[64]；布朗森（Brownson）等的研究表明，居民在景觀構成豐富、美觀度高的綠色空間中進行體力活動的時間更長[65]。第四，綠色空間類型、設施、可達性等會對居民的體力活動強度產生影響：布朗（Brown）等使用基于互聯網的公眾參與地理信息系統（PPGIS）獲取居民的體力活動信息并開展研究，結果顯示低強度體力活動主要發生在社區公園和鄰里公園，而高強度體力活動中有60%發生在線性公園[65]。

4.2 體力活動視角下綠色空間的健康效應

城市綠色空間通過影響居民的體力活動水平，可以對高血壓、冠心病、Ⅱ型糖尿病、肥胖、自閉癥、抑郁癥、壓力等生理和心理疾病產生干預已被諸多研究證實（表3）。如理查森（Richardson）等以體力活動作為中介變量，指出綠地能通過促進體力活動改善居民心血管疾病[52]；戴德萬德（Dadvand）等的研究表明公園綠地可以鼓勵居民進行體力活動進而提升其生理及心理健康水平[66]。但也有部分學者的研究發現體力活動不存在關聯綠色空間和健康的中介效應[67-68]。在體力活動這一中介變量的數據獲取上，多通過調查問卷、觀察訪談等形式開展，典型工具如國際體力活動專家組設計的國際體力活動問卷（IPAQ）、戈?。℅odin）休閑體力活動問卷等。隨著研究的推進，定量測度方法如體力活動記錄儀（如計步器、加速度感應器、心率計）[69]、雙標水法[70]等應用廣泛，此類方法準確性高，但受成本及設備操作專業性所限不適合大規模人群調查。

表3 體力活動視角下綠色空間的健康效應實證研究Tab.3 an empirical study of the health effects of green space based on physical activity perspective

同時，綠色空間對不同群體的體力活動影響機制及健康公平政策研究成為當前熱點。一方面，不同的體力活動訴求和群體活動偏好構成了空間需求差異，而健康效應取決于居民在特定場所中身體與空間的互動機會[71]，因此部分學者開始針對老年人[43]、青少年兒童[53]、孕婦[72]等群體開展影響機制、需求匹配等的研究，校園綠地、社區公園、綠道等特定綠色空間的健康效應探索也在積極開展[73-74]。另一方面，促進體力活動的公共健康政策制定聚焦于創造接觸自然的機會和資源均衡分配的社會公正上[24]，塑造健康的綠色空間環境來鼓勵積極的生活狀態已成為改善健康的重要舉措。目前，國外綠體結合的模式已基本形成，如英國的“綠色處方”行動，呼吁居民通過步行接觸自然的方式增強身心健康[75]，并積極建設具備運動功能的口袋公園鼓勵交通性體力活動[76]；紐約發布《促進鍛煉和健康城市活力空間設計導則》，通過規劃設計手段促進居民步行和騎行的出行方式，提升體力活動水平以改善肥胖、高血壓、糖尿病等慢性疾病[77]；加拿大心理健康協會提出“綠色行走”倡議，用以疏解不良情緒、提升心理健康水平[78]等。

5 研究評述與展望

5.1 促進學科融合，深化理論探索

當前，城市規劃、地理學、體育科學、運動醫學等學科領域基于各自研究重點與方向對體力活動視角下綠色空間的健康效應進行探討[7-12]，雖已取得一定成果，但由于學科視角與理論體系分化較大，交叉融合不足，使得研究進展較為緩慢。未來，應促進更緊密的跨學科、跨部門合作，整合多元理論與方法[73]，為研究的深化提供完備支撐。

5.2 豐富研究數據，優化研究方法

目前該議題的研究多使用問卷調查獲取的橫斷面數據[52]，缺乏對多維面板數據的整合與縱向追蹤，難以對動態作用關系進行探討[84]。因此未來應推動利用大、小數據相互補充、互為支撐的方式開展研究，解決調查精度和實效性問題，促進時空數據與個體行為的集成整合。此外，當前綠色空間影響健康的具體因素尚未明確[20]，未來應深入厘清綠色空間和體力活動的構成要素及影響因子，加強多元研究方法的應用，以增強結果的科學性，實現對真實的人與空間的多維分析刻畫。

5.3 完善研究框架，推動實證探索

目前國外實證研究已轉向綠色空間中體力活動的干預以及健康促進的政策處方制定等方面[24]，而我國尚處于初級階段，對不同影響因素、特定群體的作用規律研究尚淺。未來應不斷拓展研究內容，完善研究框架，特別是針對我國人口老齡化及青少年體質水平下降的現狀開展積極的實證研究，探索適合國人的城市綠色空間設計與體力活動干預政策方案，切實提高公共健康水平。歸納既有研究進展與成果，本文基于“社會—生態學”理論提出的“物質空間—空間感知—偏好選擇—行為結果”邏輯[21]，構建了以“綠色空間特征識別—個體環境感知評價—體力活動水平量化—健康效應形成機制”為主線的研究框架（圖4），基于此可有效分離居民的個體屬性、主觀感知、行為活動及物質空間等多種因素產生的不同健康效應，系統揭示居民使用綠色空間進行體力活動的健康效應產出動態過程與發生機制。

圖表來源：

圖1：根據參考文獻[27-28]繪制圖2：根據參考文獻[37]繪制

圖3：根據參考文獻[41-42]繪制表1：參考文獻[20]表2-3：作者繪制