园林植物嗅景对人体健康的影响_张新果.pdf
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1、doi:10.11707/j.1001-7488.LYKX20220246园林植物嗅景对人体健康的影响*张新果1,2张启翔1(1.北京林业大学园林学院北京 100083;2.西北农林科技大学风景园林艺术学院杨凌 712100)摘要:【目的】探究园林植物嗅景即植物气味及其引发的园林环境多维度交互感知对人体健康的影响,并深入分析园林植物相关的嗅觉、视觉及嗅视觉交互刺激对人体生理与心理反应的影响差异,为园林植物嗅景设计提供理论依据和新思路。【方法】采用同期随机对照的研究设计,以西北地区常见四类园林植物气味及其对应园景的全景影像为刺激材料,以 312 名大学生为研究对象,在虚拟仿真实验室内用 Neur
2、oSky 脑波测试仪、OMRON 上臂式电子血压计以及 VISHEEW 多参数生物反馈仪测定生理指标,采用状态焦虑量表以及嗅景情绪量表评估由嗅景引发的情绪以及对整体环境的感知程度。对于生理指标数据,采用单因素方差分析筛选出具显著差异的指标后,通过 Spearman 相关性分析检验各试验刺激因素与这些指标之间的相关性,进而运用多元线性回归方法分析各指标与不同刺激因素之间的关系,最后针对筛选出的指标数据两两比对进行单因素方差分析和 LSD 事后检验。心理指标中,对状态焦虑量表数据进行方差分析和 LSD 事后检验,针对嗅景情绪量表中各组形容词选项的平均分数据进行 Wilcoxon 秩和检验。【结果】
3、生理测量结果显示 1)在嗅觉刺激组中,青草、油松和月季组在刺激前后的、脑波振幅以及皮电(SC)均呈下降趋势,其中嗅闻松树气味使得、脑波振幅下降最大(松树气味组 =24%,=19.8%),而嗅闻月季气味后皮电值降幅最大(月季气味组 SC=13.3%)。2)大多数试验组的视觉刺激引发、脑波振幅以及皮电显著升高,其中观赏月季景象使得 脑波振幅上升最大(月季视景组=76.3%),观赏桂花景象使 脑波振幅和皮电均上升最大(桂花视景组=92.7%,SC=90.8%)。3)月季和桂花的嗅视交互刺激引发、脑波振幅均显著升高,4 种植物景观的嗅视交互刺激引发皮电均显著升高,其中边闻边看月季使、脑波振幅上升最大(
4、月季嗅视组=29.7%,=39.6%),边闻边看桂花使皮电升幅最高(桂花嗅视组 SC=22.6%)。心理测量结果显示,嗅视交互比单一嗅觉刺激更易增强受访者对环境的正向心理感知,如“吸引力”、“独特感”和“协调感”。【结论】与园林植物嗅景相关的嗅视交互作用可使人在一定程度上得到生理和心理的放松。嗅视交互刺激在中枢神经系统活动中表现出折中效应,在自主神经系统活动中表现出累加效应,并可普遍增强人们对环境的正向心理感知。未来园林植物嗅景设计应从多维度感知交互视角出发,充分发挥其健康效应。关键词:园林植物;嗅景;嗅视觉交互刺激;中枢神经系统;自主神经系统;心理效应中图分类号:S731.2文献标识码:A文
5、章编号:10017488(2023)04010017Effects of Garden Plants Smellscape on Human HealthZhang Xinguo1,2Zhang Qixiang1(1.College of Landscape Architecture,Beijing Forestry UniversityBeijing 100083;2.College of Landscape Architecture and Arts,Northwest A&F UniversityYangling 712100)Abstract:【Objective】This paper
6、 aims to explore the effects of garden plant smellscape which is odor and the multi-dimensional interactive perception of garden environment caused by smell on human health,by deeply analyzing the difference ofeffects of olfactory,visual and olfactory-visual interactive stimulation related to garden
7、 plants on human physiological andpsychological responses,so as to provide theoretical basis and new ideas for garden plant smellscape design.【Method】In arandomized controlled study,the odor of four common garden plants in northwest China and the panoramic images of theircorresponding landscape were
8、 used as stimulus materials,and 312 college students were selected to be subjected the stimuli.NeuroSky brainwave tester,OMRON upper arm electronic sphygmomanometer and VISHEEW multiparameter biofeedbackinstrument were used to measure physiological indicators of the students in the virtual simulatio
9、n laboratory.The emotions inducedby smellscape and the perception of the overall environment were evaluated by state anxiety scale(S-AI)and smellscape emotion 收稿日期:20220415;修回日期:20221128。基金项目:陕西省自然科学基础研究计划项目(2023-JC-YB-205)。*张启翔为通讯作者。第 59 卷 第 4 期林业科学 Vol.59,No.42 0 2 3 年 4 月SCIENTIA SILVAE SINICAEAp
10、r.,2 0 2 3scale (SD).For physiological index data,One-way ANOVA was used to screen out indicators with significant differences.Spearman correlation analysis was used to test the correlation between each experimental stimulus factor and these indicators,andthen multiple linear regression method was u
11、sed to analyze the relationship between each indicator and different stimulus factors.Finally,one-way ANOVA and LSD postmortem test were conducted for the screened index data.For psychological indicators,ANOVA and LSD postmortem test were performed on the S-AI scale data,and Wilcoxon rank sum test w
12、as performed on themean score data of each adjective option in SD.【Result】The results of physiological measurement showed that:1)In theolfactory stimulation group,before and after stimulation,the amplitude of,brainwave and skin electroencephalogram(SC)decreased significantly in the grass,Pinus tabul
13、iformis and Rosa chinensis groups,and the amplitude of and brainwavedecreased the most in the pine scent group(=24%,=19.8%).The SC value decreased the most after smelling R.chinensis(SC=13.3%).2)The amplitude of,brainwave and SC were significantly increased by visual stimulation in mostexperimental
14、groups.The amplitude of brainwave was increased the most by viewing R.chinensis(=76.3%),and theamplitude of brainwave and SC were increased the most by viewing Osmanthus fragrans(=92.7%,SC=90.8%).3)Theamplitude of and brainwave induced by olfactory and visual interaction increased significantly in R
15、.chinensis and O.fragrans,and SC induced by olfactory and visual interaction increased significantly in the 4 plant smellscape.The amplitude of and brainwave increased the most in R.chinensis olfactory and visual interaction group(=29.7%,=39.6%).O.fragrans olfactoryand visual interaction group(SC=22
16、.6%)had the highest increase in SC.The results of psychological measurement showed thatolfactory-visual interaction was more likely to enhance participants positive psychological perception of the environment,such asattraction,uniqueness and coordination,than olfactory stimuli alone.【Conclusion】The
17、olfactory and visual interactionassociated with garden plant smellscape can make people relax physically and psychologically to a certain extent.Olfactory andvisual interaction shows a compromise effect in central nervous system and an accumulative effect in autonomic nervous system,and can generall
18、y enhance peoples positive psychological perception of the environment.In the future,garden plant smellscapedesign should start from the perspective of multi-dimensional perception interaction and give full play to its health effect.Key words:garden plant;smellscape;olfactory and visual interactive
19、stimulus;central nervous system;autonomic nervoussystem;psychological effect 当今城市化高速发展,多元复杂的社会压力加剧了人们的各种健康风险(Lederbogen et al.,2011),而在后疫情时期,公共健康更是成为全社会深层次关注的焦点,越来越多的研究者尝试用改善人居环境的方法来帮助人们疏解压力、放松身心。大量研究表明,园林环境对人体身心健康具有积极的影响(李树华等,2020),而植物作为园林的重要构成要素,与人体健康的关系最为密切。郑华(2002)首次从绿色嗅觉环境质量评价的角度出发,选择对挥发物敏感的人体脑
20、波变化为生理测定指标,发现月季(Rosa chinensis)、雪松(Cedrus deodara)等植物的气味可使人的情绪趋向放松;金荷仙(2003)在研究花香物质对人体健康的影响时发现,人们嗅闻桂花(Osmanthus fragrans)香味后收缩压(systolic blood pressure,SBP)、舒张压(diastolicblood pressure,DBP)和心率(heart rate,HR)均显著下降,且桂花香气对人的注意力、记忆力和想象力均有一定程度的促进作用;李霞(2012)采用生物反馈测量和心理测验法,研究发现在不同种类、色彩的观花植物和观叶植物的视觉刺激下,被试者的
21、血压(bloodpressure,BP)、心率、脑波等表现出积极的生理反应,人体焦虑、愤怒和疲劳程度显著降低,活力水平升高;康宁等(2017)以脑波变化为衡量人体情绪的科学指标,发现阔叶林与针叶林的视觉特性对人体放松作用相近,针阔混交林对人体放松作用最小;Baik 等(2018)研究发现衫松(Abies holophylla)的气味对自主神经系统(如血压、心率变异率等)有积极作用,并能缓解压力、改善血管功能等。在上述研究基础上,园林植物环境对人体健康恢复的作用逐渐受到重视(谭少华等,2020),但国内的研究大多集中在嗅觉、视觉各自单一的维度上,而在视觉与嗅觉交互作用对人体的影响方面研究较少。气
22、味心理、食品气味等研究领域已发现嗅觉和视觉感知存在交互影响现象(Todrank et al.,1995;Sabiniewiczet al.,2021),近来在森林声景观领域开始有视听交互影响的探索,朱玉洁等(2021)研究了与森林相关的视觉、听觉交互刺激对人体生理心理的影响,发现在多数视听组合刺激下,皮肤导电和心率等指标下降,表现出比单一视觉刺激更佳的健康效益。目前在森林康养领域的探索已经开始起步,然而与园林植物嗅景相关的嗅视交互影响的研究仍很匮乏。第 4 期张新果等:园林植物嗅景对人体健康的影响101 嗅景(smellscape)的概念最早由环境学家 Porteous(1985)提出,衍生自
23、声景(soundscape)的概念(Schafer,1977),包 括 嗅 景 事 件(smellevents)和 嗅 景 标 记(smellmarks),与空间环境和人紧密相关。人们通过嗅觉感知与空间、记忆、经验等产生互动,从而形成特定时空的嗅景(Xiao et al.,2018;Benjamin,2020)。在 Porteous 提出嗅景概念时,就曾关注到园林植物在嗅景中的重要性:在维多利亚时代,园丁们通过引进和驯化数百种外来开花植物从根本上改变了英国的嗅景。正如声景(soundscape)是通过人对声环境的感知而存在的(Aletta et al.,2016)一样,嗅景(smellscap
24、e)亦是通过人对气味环境的感知而存在。园林植物嗅景不仅包括植物散发的气味,还包括由嗅觉引发的人对园林环境的多维度感知。目前国内外有关嗅景的研究均处于初级阶段(陈意微等,2017),相对滞后,这严重阻碍了“通过科学合理的园林植物嗅景营造,从而提升人类游憩和生活环境品质”的步伐。因此,无论是从学科新领域研究的拓展、风景园林与人类健康关系研究的完善,亦或是对人们健康生活品质的提升而言,园林植物嗅景的研究都有其重要性与必要性。园林植物嗅景不仅通过植物气味触动人体的嗅觉从而对游人的生理和心理健康产生影响,而且还具有与其他感官的交互性。从人体多维度感官的交互作用入手,研究园林植物嗅景对人体健康的影响,是园
25、林植物嗅景健康效应研究的关键。鉴于此,本研究打破以往单一的、以嗅觉为主的刺激方式,从“多维度感知交互”这一视角切入,以西北地区园林绿地常见的四类植物气味及其对应园景影像为刺激材料,以大学生群体为研究对象,对比和分析在嗅觉、视觉、嗅视交互刺激情况下,园林植物嗅景对人体生理、心理相关指标的影响及其差异,阐述园林植物嗅景构成要素中的“气味”,及其引发的“人对园林环境的多维度交互感知”与人体健康之间的作用关系,以期为客观评价园林植物嗅景的健康效应提供理论依据,为园林植物嗅景的营造提供科学指导。1材料与方法 1.1试验场地本试验场地位于虚拟仿真(virtual reality,VR)室,室内空间尺寸为
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