城市森林步道健康效益影响研究*——以福道为例

刘凡1，洪邵平2，张艳钦3，魏昕怡4，董建文5，王敏华6

摘要：城市森林步道作为城市中重要的自然环境场域对公众的健康福祉具有重要意义，而其健康效益的影响机制尚不明晰。因此基于城市森林步道环境特征视角，依托刺激-有机体-反应(S-O-R)理论，在量表设计与问卷调查的基础上，构建城市森林步道环境特征、游憩幸福感与健康效益三者之间的路径模型，以福道为研究样地获取实证数据，通过结构方程模型法进行检验以探讨其关系与作用机制。研究结果表明：1)城市森林步道的环境特征可由自然因子、服务因子、感知因子、步道因子四个维度组成；2)环境特征对于健康效益的影响路径有两条，其包括“环境特征→健康效益”的简单路径与“环境特征→游憩幸福感→健康效益”的综合复杂路径；3)游憩幸福感不仅直接显著影响健康效益，还在结构关系模型中发挥了重要中介作用。因此在城市森林步道建设方面要注重多方位的环境特征，关注游客的情感状态，为游客提供高品质的认知与情感体验，以此提升其健康效益。

关键词：城市森林步道；环境特征；游憩幸福感；健康效益；福道

*基金项目：国家重点研发计划(2021YFE0193200)：中欧绿色城镇化的城市森林应对关键技术研究；武夷山国家公园研究院专项项目 (KJg20009A)。

中图分类号：TU-023

文献标志码：A

DOI：10.3969/j.issn.1000-0232.2023.01.004

文章编号：1000-0232(2023)01-0027-08

作者简介1&4福建农林大学风景园林与艺术学院、国家林业草原森林公园工程技术研究中心，博士研究生；2福建农林大学风景园林与艺术学院，科研助理；3福建农林大学风景园林与艺术学院，硕士研究生，5福建农林大学风景园林与艺术学院、国家林业草原森林公园工程技术研究中心，教授；6福建农林大学风景园林与艺术学院、国家林业草原森林公园工程技术研究中心，副教授，通讯作者，电子邮箱：[e-mail]

引言

健康问题是21世纪备受关注的人类问题之一[1]。健康的匮乏可能会导致个体行为上的失格从而引发一系列的社会问题。随着城市发展进程的不断推进，脱离自然的生活方式是人们精神寄托缺失、疾病频发的重要原因之一[2]。由此，人们开始找寻基于“快节奏”“高压力”生活之下的康养之道，并且通过游憩的方式来“逃逸”现实，“回归”自然以此获取精神满足与幸福感等[3]。城市绿色空间作为“城市中的自然”与人们的健康往往紧密相关，然而并非所有的绿色空间都对人们的健康福祉产生相同的影响，Tyrväinen等人研究发现城市森林较之城市公园会提供更大的心理健康效益[4]。城市森林对于人类与生态系统具有十分重要的意义，包括净化空气、减缓城市热岛效应以及保护生物多样性等，更重要的是，近年来随着森林康养成为国家政策性支持发展下的一种新兴业态，城市森林的健康效益受到人们广泛关注，城市森林游憩有利于促进健康这一观点逐渐被人们所认知[5]。而城市森林步道作为城市森林中最重要的部分，为游客提供了一个可以穿梭于丛林之中，放松身心以寻求恢复体验的休闲娱乐环境。

城市森林步道的建设充分利用了城市山脉以及相关的森林资源，在统筹城市景观与自然景观特点的情况下，良好地协调了城市建设用地扩张与山体保护之间的关系。城市森林步道的出现提高了城市山林的公共利用率，为人们访问自然提供了更多的机会，满足了当下人们提倡绿色健康游憩的需求。当前关于城市森林步道的研究普遍集中在步道的设计理念[6]、步道的规划选线[7]、步道的评价体系[8]以及游客满意度和使用后评价等方面[9]。仅有少部分学者从健康效益的视角对城市森林步道展开研究，Conine等研究指出城市森林步道环境中由于空气污染与噪音的减少并提供了与自然近距离接触的机会，可能会获得额外的健康益处[10]。曾真等以三明绿道为研究对象探讨了游憩者游憩动机、满意度以及健康效益评估之间的关系[11]，黄雅冰等研究发现城市森林步道的个体偏好及恢复性评价会显著影响健康效益评估[12]，还有部分学者主要探讨了访问时间与可达性对健康效益影响的差异性[13]。然而针对城市森林步道的客观环境特征对健康效益的影响和作用过程的研究却十分缺乏，这将有碍于研究结论在实践指导中的可操作性与针对性；与此同时，有研究指出个体的幸福感与环境的良性耦合，能够促进个体健康的可持续性发展[14]，且休闲游憩活动是幸福感的主要来源之一。因此本研究引入游憩幸福感，创新性地针对城市森林步道环境特征、游憩幸福感以及健康效益三者之间的关系以及作用机制进行探索，解析森林环境特征以及个体心理情感因素对健康效益的累积驱动效应，以期丰富城市森林步道在健康效益领域的研究，拓展森林康养产业在环境营造、产品升级领域的扩充和升华，同时也能更加有效地指导城市森林步道的规划与建设。

1相关理论

1.1城市森林步道环境特征

本研究探讨的城市森林步道环境特征主要指的是步道自身环境要素协同周边整体环境的综合。已有研究证实自然环境可以通过减少健康风险暴露、促进健康行为活动以及提高心理恢复能力等的方式提供健康效益[15]。

而自然环境往往是通过其自身涵盖的不同的环境特征为媒介发挥相应的健康效益。基于城市森林步道可为人们提供的健康效益，结合过往的研究可将其环境特征可以分为自然因子、服务因子、感知因子以及步道因子四大类[16，17]。自然因子(如植被生物、地形土壤、自然程度等)是城市森林步道环境中发挥恢复性功效的重要因子，自然因子可以通过营造局部小气候改善体感舒适度、产生天然声从而降低噪音污染所带来的负面心理压力等[15]。服务因子是城市森林步道环境中可提供休憩活动等服务的设施，这类设施的数量、位置以及景观朝向性等会在一定程度上影响个体在城市森林步道环境中的游憩时长、访问频率、相关体力活动以及游憩满意度等[18，19]。感知因子是个体对城市森林步道环境的主观感受，优美的景观、庇护性强以及氛围静谧整洁的环境感知能够有效地保证个体在此进行良好的游憩活动以增益其恢复性体验[20]。步道因子是指城市森林步道自身的材质构造以及路线尺度等设计，不同的材质会影响个体不同的触感体验，而路径的设置等也与通行环境息息相关，进而影响个体在环境中的综合游憩体验感等[8]。据此，本研究拟从这四类因子衡量城市森林步道的环境特征。

1.2游憩幸福感

本研究对于游憩幸福感的定义为个体在游憩过程中所体验到的，包括体能、情感、以及精神等达到某个特定水平而产生的美好感觉，以及由此形成的深度认知[21]。游憩幸福感强调的是一种综合体验，区别于主观幸福感所涵盖的生活满意度以及积极与消极情感，也并非简单的心理幸福感所定义的自我成长、社会人际关系等内容。本研究对游憩幸福感测度主要包含了情感幸福感、认知幸福感以及社会幸福感三大部分[22]。

1.3健康效益

本研究将健康效益定义为个体在自然环境中通过游憩等方式与其产生交互作用，得到心理以及生理资源上的恢复，进而重回健康的状态。自然环境对于个体的健康效益往往是多方面的，有研究指出在自然环境中游憩所能获得的健康效益大致分为三个方面：短期的心理压力疲劳及负面情绪的恢复、生理疾病的减少或改善以及长期的福祉的获取[23]。当下关于自然环境所提供的健康效益的衡量方式也呈现多样化，例如通过生理多导仪获取个体的生理指标数据、情感测试、类比自然环境与非自然环境对个体患病率的影响以及情绪和健康的自我评估等。其中游憩者对于自然环境的健康效益评估在数据获取上有着较为便捷的优势，Peschardt等、Diette等在相关研究中均采用了该种测量方法[24，25]。据此，本研究对于健康效益的测量方式也参考这一方法。

2研究假设与模型构建

城市森林步道在全球范围内扩大了城市的休闲娱乐与健康服务效能，作为一项重要的城市绿色基础设施，城市森林步道能够建立人与自然之间的有机联系，有效地改善城市居民的健康，然而在自然环境中不同的环境特征对于恢复性等健康效能可能具有不同程度的影响。如Park等指出在更加自然与原始的森林环境中行走对降低血压更为有益[26]；Martens等人研究发现生物多样性的增加会在一定程度上增加森林游憩的福祉[27]；其次环境被认为是游憩幸福感的重要预测因素，环境特征和幸福感之间存在频繁的关联；如Sugiyama建议提高步道的自然特征与质量可以增加人们的游憩幸福感[28]。与此同时，幸福感往往在个体健康评估中扮演着十分重要的角色，二者有着强烈的依存关系,游憩幸福感对于测度国民生活质量与身体健康具有重要意义。鉴于此，作者认为环境特征、游憩幸福感和健康效益之间存在着一定的影响，但当前的研究并未解析其中的关系，同时也无法明确此之间的作用过程，因此有必要从环境特征的视角出发，同时将情感等心理过程联系起来，探索三者的具体影响关系。

综上所述，根据环境心理学的刺激-有机体-反应 (SOR)理论，当接收到外界刺激(S)时可以引发个体中的情感反应(O)，继而对刺激做出响应与反馈，从而产生行为反应(R)等。同时，有机体的情感可能在此过程中发挥中介调解作用。因此，环境特征可以被视为环境刺激，健康效益可作为个体的认知和行为反映，据此做出相应的研究假设，并构建“环境特征→游憩幸福感→健康效益”结构关系模型，如图1所示。

H1：环境特征对游憩幸福感具有直接显著正影响，并将假设拓展为：

H1a-H1d：自然因子、服务因子、感知因子、步道因子均对游憩幸福感具有直接显著正影响

H2：游憩幸福感对健康效益具有直接显著正影响

H3：环境特征对健康效益具有直接显著正影响，并将假设拓展为：

H3a-H3d：自然因子、服务因子、感知因子、步道因子均对健康效益具有直接显著正影响。

3研究方法

3.1研究地选取

本研究的样地选取了福州城市森林步道，即为福道。福道是福州政府自2016年开展建造的城市山地森林步道项目，它并非是传统意义上的“地面性”步道，而是基于“冠顶式”这一设计概念的新型山地慢行移动系统，福道通过精巧的建筑构造，使得步道悬浮于城市山林之间。福道主轴线长约6.3km，全线长约19km，设置了10个主要出入口，沿途串联了多处自然人文景观以及山体。2018年8月，福道正式向公众开放，人们可以通过多个入口轻松地向山上行进，通过冠顶式步道行走于树梢之间，攀登小径和欣赏美丽的山地景观及进行运动锻炼等系列活动。近年来，福道已经成为越来越多人休闲游憩的选择地之一，故选取福道作为研究样地。

3.2量表设计

本研究的调查问卷由社会人口统计学变量、环境特征量表、游憩幸福感量表以及健康效益量表4部分构成；本研究通过综合相关的研究文献，根据实际情况选取与研究情境较为契合的量表与测量题项，以此确保研究更加准确有效地进行。其中环境特征量表主要借鉴参考谭少华等[29]、王志鹏等[17]及林月彬等[8]研究，共4个维度13个题项；游憩幸福感主要参考张海霞等[22]及Hills等[30]的研究；健康效益主要参考Peshardt等[24]、Diette等[25]研究；问卷中的变量均采用李克特7级量表(1=完全不同意，7=完全同意)。

3.3数据收集及分析方法

问卷数据的收集工作主要于2021年3月至6月进行，在工作日或周末确保当天天气情况较好的情况下，采用线下便利抽样的方法，数据收集时间主要集中在7:00-11:00和15:00-18:30，调查主要对象为在福道上的游憩者。在游憩者填写问卷之前对问卷题项以及内容做出简要解释，确保游客能够较好地理解问卷内容；共发放问卷600份，回收整理后，其中有效问卷558份，有效问卷回收率93.0%。本研究采用SPSS 25.0软件以及AMOS24.0软件进行数据分析以及结构方程模型检验。

4结果分析

4.1样本描述性统计分析

在获得的有效样本中，男性占48.3%，女性51.7%，男女数量大致持平；年龄结构上，以18~46岁的青状年及中年人为主(占总量的66.2%)；本科以及以上学历者占54.0%，样本整体的知识文化水平较高；职业方面，学生(26.0%)、教师、医生等事业单位从业人员(25.1%)、以及公司职员(19.8%)是主要的游憩群体；来福道的频率以一个月3~5次为主(42.7%)；出行方式以电动车或自行车(30.9%)和机动车出行(28.4%)为主；来福道的目的多以休闲娱乐(33.5%)以及欣赏美景(31.6%)为主。总体上，福道的游憩者在年龄段、教育水平、职业背景、交通方式以及游憩目的等多方面均呈现多元化的表征，一定程度上体现了样本数据的代表性。

4.2量表的信度与效度检验

基于问卷的有效数据使用SPSS25.0软件对测量量表进行信度检验，测量结果如表1所示，环境特征、游憩幸福感以及健康效益所包含的6个潜变量的Cronbach's Alpha值在0.703~0.878之间，均达到了0.7的最低阈值标准的要求，说明量表具有良好的内部可靠性；量表总体的Cronbach's Alpha值为0.940，大于0.7；KOM值为0.937＞0.7，Bartlett's球形检验的显著性为0.00＜1%，表明数据可以进行因子分析。

通过AMOS24.0软件进行验证性因子分析，结果如表1所示，各潜变量下各个题项的标准化因子载荷值均大于0.6，全部大于0.5的最低阈值标准；各潜变量的组合信度(CR)均大于0.7，全部大于0.7的最低阈值标准要求；各潜变量的平均方法萃取值(AVE)均大于0.5，全部大于0.5的最低阈值标准要求；这表明潜变量下的各个题项内容能够较好地测度潜变量所需信息，证明了量表具有较好的信度。

通过验证比较各潜变量之间的相关系数与各自潜变量的平均方法萃取值的平方根的大小来判别潜变量之间的区分效度，结果如表2所示，各潜变量与其他潜变量之间的相关系数均小于其平均方法萃取值的平方根，即说明个潜变量之间具有一定的相关性，且彼此之间又具备一定的区分度，由此表明量表数据具有较好的效度。

总体而言，量表数据具有较好的信效度。

4.3构方程模型拟合与假设检验

在Amos24.0中使用极大似然法对结构模型进行参数估计，通过卡方自由度之比(χ2/df)、近似均方根残差(RMSEA)、均方根残差(RMR)、比较拟合指数(CFI)、增值适配指数(TLI)等指指标验证结构模型的拟合度，而模型整体拟合优度分析如表3所示，χ2/df=2.445，RMSEA=0.064，RMR=0.04，CFI=0.938，TLI=0.925，IFI=0.939,NFI=0.901；均符合检验标准，表明该模型拟合较好，模型结果可被接受。

本研究通过标准化路径系数(β)、P值(＜0.05)的显著性检验得到假设检验结果，具体如表4所示，其中步道因子对健康效益具有直接显著正影响(β=0.003，P＞0.05)的假设不被接受，即H3d不成立，其余假设H1a、H1b、H1c、H1d、H2、H3a、H3b及H3c均成立。

综上检验结果，本研究对理论模型进行修正，剔除未通过假设检验的路径，得到修正模型，如图2所示；同时通过Amos24.0软件计算获得模型适配度指数，χ2/df=2.431，RMSEA=0.063，RMR=0.04，CFI=0.939,TLI=0.925，IFI=0.939，NFI=0.901；均满足相应的检验要求，因此，修正过后的理论模型具有较好的适配度。4.4中介效应检验本研究在Amos24.0软件中使用Bootstrap方法检验游憩幸福感在环境特征和健康效益关系之间的中介效应，其中设定Bootstrap的样本数为5000，置信水平设定为95%；具体分析结果如表5所示，自然因子对健康效益的间接效应值为0.142，在95%置信水平下Bias-Corrected和Percentile方法置信区间均不包含0，间接效应显著，且自然因子对健康效益具有直接显著影响，所以游憩幸福感在此起部分中介效应；同理可得，游憩幸福感在服务因子与健康效益以及感知因子与健康效益关系之间发挥了部分中介作用。又因为步道因子对健康

效益不具有直接显著影响，所以游憩幸福感在步道因子与健康效益之间起到完全中介作用。

5研究结论与建议

5.1研究结论与分析

(1)城市森林步道环境特征各维度均对游憩幸福感

有直接显著正影响，假设H1成立。依据其影响程度从高到低排序为：自然因子(0.283)＞感知因子(0.263)

＞服务因子(0.228)＞步道因子(0.196)；城市森林步道环境特征中自然因子的影响最大，这表明在环境特征中其自然属性是个体游憩幸福感的核心驱动因素。自然要素是城市森林步道的本底环境特征，依据天性假设理论，人类至始或与生俱来就有一种将注意力放置于自然环境中的倾向，并且随之不断地发展从而形成一种“自然偏好”或“自然依恋”。个体在会游憩过程中因环境的自然特性与之产生情感联结，在怡情赏景中获得乐趣，进而提升个体的游憩幸福感；并且自然环境特征能够给予个体一种逃离世俗的感觉，远离日常生活的琐碎与压力，提高精神活力，激发积极的情绪，从而促进游憩幸福感的形成。与此同时，城市森林步道环境特征其它维度，例如完善的配套设施、整洁且安全的空间环境氛围以及良好的步道材质与结构等会给予游憩者这里十分适合开展游憩及相关活动的认知，在一定程度上实现了游憩期许与体验结果的相互匹配，对于增进个体游憩幸福感具有积极的作用。

(2)游憩幸福感对于健康效益具有直接显著影响，假设H2成立。有学者指出积极的情感可以引导个体形成积极的思维模式，从而偏向于有益于健康的行为活动[31]。个体的游憩幸福感会促使于其主观上与环境形成良好的互动与联系，减少主观压力，获得更多的心理能量，从而促进身心健康，进而正向影响个体的健康效益；同时，游憩幸福感还可以放大个体在绿色空间中所获得的健康效益，促使个体在所处环境中获得更好的康养体验。这凸显了在城市森林步道游憩中对于提升游憩者的游憩幸福感的必要性与重要性，因此要重视游憩者的情感反馈机制。

(3)城市森林步道环境特征对于健康效益的影响存在“环境特征→健康效益”这一简单路径和“环境特征→游憩幸福感→健康效益”这一复杂路径。城市森林步道环境特征的自然因子、感知因子以及服务因子对健康效益评估均具有直接显著正影响，即假设H3a、H3b以及H3c成立，H4d不成立。但是环境特征的四个维度均可通过游憩幸福感的中介效应对健康效益产生间接影响；通过计算环境特征的四个维度对健康效应的总效应值，其影响程度大小依次为为：自然因子(0.331)＞感知因子(0.304)＞服务因子(0.207)＞步道因子(0.099)。环境特征与个体的行为状态有着十分紧密的联系，而游憩者在自然环境中的健康效益感受是建立在个体与环境的交互作用基础上的，城市森林作为人们回归自然的物质空间载体具有典型的恢复性环境特质，这种优质的生态环境可以释放大量的氧气、植物精气以及负氧离子等对人体的生理健康产生积极有益的作用；同时个体在城市森林步道中通过休闲游憩、怡情赏景以及体育活动等多样的方式可以获得直接或间接的健康效益，而这种过程往往是与环境特征息息相关。然而城市森林步道的环境特征并非仅受一个或两个因素的影响，而是受多个因素及其相互作用的影响，因此探究这种关系有助于人们认清环境特征对人体健康的作用机理。

5.2建议

为了更好地构建促进个体健康效益的城市森林步道环境，研究基于模型的量化研究结果，聚焦于环境特征的各个维度与游憩幸福感，对城市森林步道的建设和规划提出相关优化建议。

5.2.1基于环境特征视角

优化环境特征质量，增强康养游憩体验。游憩地的环境质量是决定个体与地方环境互动质量水平的重要因素，而具有较高自然特质的城市森林步道可以有助于实现健康效益的最大化。因此，首先要合理整合步道周边的自然景观资源，充分挖掘利用现有的森林环境资源，增加自然基底的丰富度与趣味性，同时也需要注意植物景观的营建与维护，例如丰富植物季相变化以及优化群落结构等；其次，步道的空间环境感知对于个体的行为与心理等具有重要的意义，要平衡自然要素与人工要素之间的关系，通过合理组织植被、地形以及景观小品等环境要素打造多元的空间类型，以自然生态景观为本底，辅以地域文化景观来综合提升步道环境质量，对空间进行一种诗意的提升，从而达到“本于自然，高于自然”的特点[32]，进而提高森林环境的兼容性与魅力性；与此同时，完善步道的配套服务设施，通过健全交通、服务、卫生等基础设施等增强空间的可滞留性，为公众提供高品质的游憩体验，促使个体更好地融入自然环境中，提升康养效益；最后，要注重步道本身的品质打造，在路线设计上做到“蜿蜒自然，移步换景”的效果，同时对视线通廊进行合理的设计与控制，打造安全舒适的通行环境，实现步道的可持续发展，同时也是为个体实现健康恢复提供物质保障；对于环境特征的优化并非简单的景观元素组合，也不是仅仅只满足某种单一的功能，而应该是在可持续发展的条件下，不断地提升，从而给予公众全方位的游憩体验，增强健康效益。

5.2.2基于游憩幸福感视角

重视公众在游憩过程中的情感体验，实现“游憩幸福感”在健康效益驱动机制中的中介作用。在自然环境中游憩除了可以提供直接的物理健康以外，心理与情绪健康也是十分重要的健康效益，营造满足公众情感需求的步道环境，可以促使个体与地方建立联系的积极的情感纽带。面对当下景观环境同质化等现象，我们需要充分关注城市森林步道的社会属性，通过打造多样的森林游憩产品，例如开展森林科普游憩、森林亲子游、森林浴以及森林冥想等增加游憩过程中的兴致，促使游憩的心态从被动的“消极参与”转化为“积极参与”，实现服务主体的全龄化多元化，满足不同游憩主体的游憩期许，进而提升游憩幸福感；同时，挖掘地域文化特色，打造“有故事的”以及“有文化的”的城市森林步道，在森林步道的环境营建中融入具有文化内涵的景观元素，打造森林文化品牌，赋予步道精神文化内核，引发公众情感认同，推动游憩幸福感，从而进一步提升健康效益。

结语

本研究依托基于刺激—有机体—反应理论将城市森林步道环境特征、游憩幸福感以及健康效益纳入同一理论结构模型中，创新性地开拓一条理性认知分析结合感性情感驱动的新路径，厘清了三者之间的关系以及具体影响路径，同时，明确了城市森林步道对于健康效益具有显著影响的环境要素，弥补了以往研究中关于城市森林步道环境特征对于健康效益影响方面的不足；而在研究中也发现了几个值得思考的问题与方向，首先，本研究在针对健康效益的测量上仅使用问卷调查的方式，存在一定的局限性，后续研究中可以考虑结合生理多导仪和脑电仪等科学仪器进行检测，从定性和定量两方面评估健康效益，使得样本数据更为多元客观，增强研究结果的可靠性与可信性；另外一方面，本研究仅侧重于环境特征的影响，对社会因素与个体属性的考虑尚且不足，下一步的研究可以增加环境特征因素与其他因素间复杂相互作用，例如以针对不同类型的游憩群体展开进一步探讨，以便更全面了解综合因素对城市森林步道健康效益的影响。

图、表来源：

文中图、表均由作者绘制。

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期刊：南方建筑，2023（1）：27-34

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