《Journal of Transport & Health》:Health effects of exposure to different urban walking environments: A systematic review and meta-analysis
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本研究通过系统综述和元分析,比较自然与人工步行环境对生理和心理的影响。结果显示,自然环境显著提升积极情绪(p<0.00001)并降低焦虑(p=0.03),但生理指标(心率、血压等)无显著差异。结论强调自然环境的心理健康效益及城市设计中的整合必要性。
作者:罗香图、肖一强、黄菊青、周嘉宇、尹世、宋松
中国华南理工大学亚热带建筑与城市科学国家重点实验室,广州
摘要
背景
步行是城市居民的基本交通方式,也是可持续身体活动的重要形式。先前的研究支持步行的健康益处,但很少有研究严格比较自然环境和人工环境对步行的影响,以提供有效的环境效应评估。本综述通过综合分析自然步行环境对生理和心理结果的影响,总结了主要的步行环境因素,填补了这一空白。
方法
通过数据库搜索(WOS、Scopus、PubMed)使用针对城市户外步行环境的关键词进行筛选,并结合引用追踪,共纳入了55项干预研究。对这些研究中报告的生理(如心血管指标、皮质醇)和心理结果(常用量表)进行了元分析,以比较自然环境和人工环境的影响。
结果
元分析显示,与人工环境相比,自然步行环境显著提高了积极情绪(基于11项研究,p < 0.00001)并降低了焦虑(5项研究,p = 0.03);亚组分析进一步表明,在自然环境中步行约1.5-2.5公里可以显著提升积极情绪。两种步行环境在心率、血压、皮质醇、情绪或认知表现方面没有显著差异。
结论
自然步行环境对心理健康有显著益处,尽管直接证明生理改善的证据仍有限。这些益处取决于步行距离和时长,并可能因不舒适的步行环境而部分抵消,因此应在城市设计中充分考虑足够的步行空间和物理环境因素。
引言
全球超过55%的人口居住在城市地区,预计到2050年这一比例将上升至68%(联合国,2018年)。这种快速的城市化导致了环境退化、生物多样性丧失和污染,同时也改变了居民与环境的互动方式(Nieuwenhuijsen等人,2017年)。城市面临多重环境健康挑战,包括城市热岛效应、空气污染、噪音污染、绿地不足和交通拥堵(Rosenberg等人,2016年)。根据世界卫生组织(WHO)的数据,全球死亡原因已从传染病转向非传染性疾病(WHO,2024年),而现在非传染性疾病的新病例主要归因于高血压和抑郁症(WHO,2022年)。此外,缺乏体育活动导致了7.2%的所有原因死亡(Katzmarzyk等人,2022年),精神障碍仍然是全球健康负担的主要因素之一(GBD,2019年精神障碍协作组,2022年;Vos等人,2020年)。
越来越多的证据表明,体育活动对身心健康有显著益处,包括预防和管理非传染性疾病(Lear等人,2017年)、减少抑郁和焦虑(Noetel等人,2024年)以及提高整体幸福感(WHO,2022年)。然而,全球近三分之一的成年人(31%,18亿人)的体育活动不足(Strain等人,2024年),未能达到WHO推荐的每周150分钟中等强度活动的建议(WHO,2020年)。步行作为一种重要的交通方式以及城市居民最自然和常见的动态有氧运动形式,在公共卫生干预中具有巨大潜力。
鉴于步行在日常生活中的重要作用,了解人们步行的距离和地点至关重要。有大量证据表明,接触自然环境(包括绿色和蓝色空间)对身心健康有益(Hartig等人,2014年;WHO欧洲区域办事处,2023年)。此外,在自然环境中进行体育活动比在人造环境中进行有额外的好处(Brito等人,2022年;van den Bosch和Ode Sang,2017年)。然而,大多数日常步行发生在城市环境中,自然和人工因素通常共存,步行环境的影响通常与步行本身重叠。在这种情况下,有必要评估自然步行环境在公共卫生中的作用。
多种理论和机制框架阐述了自然环境如何影响健康(Hartig等人,2014年),准实验和实验室研究为这些途径提供了实证支持(Ulrich,1981年,1984年)。这些方法共同构成了理解环境因素如何影响个体健康的基础。横断面研究进一步记录了自然步行环境与健康之间的关联(Sallis等人,2016年;Sarkar等人,2018年)。然而,潜在的因果过程仍然复杂(图1),因为观察性关联无法确定健康差异是否仅由步行环境本身引起。这一局限性突显了需要进行控制和比较研究,以区分环境暴露和步行行为的影响。随机对照试验通过将参与者分配到不同的干预或暴露组并与对照组进行比较,提供了强有力的因果证据(Hariton和Locascio,2018年;Sibbald和Roland,1998年),并作为系统评价和元分析的主要数据来源。
通过综合来自对照试验的因果证据,系统评价和元分析可以评估环境暴露或干预的总体效果(Morgan等人,2018年;Page等人,2021年)。这种方法可以探讨不同步行环境是否产生不同的健康结果。在本综述中,自然环境被广泛定义为以自然因素为主的环境,包括城市绿地和蓝色空间(如公园、绿色校园和湖岸),而人工环境主要由建筑基础设施构成,绿化程度较低或零散,常见于街道、人行道和广场。
文献综述
城市步行环境包括所有行人可进入的户外区域,范围从主要以自然环境为主到高度人工化的环境。现有研究表明,建筑环境和交通相关特征通过两种途径影响健康结果:一是通过影响与步行相关的行为,二是通过调节暴露于环境压力源和其他健康相关条件的程度(Frank等人,2019年)。
在城市环境中,步行行为...
研究目标
为了解决上述问题,有必要进行一项有针对性的系统评价和元分析,以定量评估自然环境与人工环境在心理和生理方面的比较效果,并对证据的可靠性进行合理评估。本综述的PECOS(人口、暴露、比较对象、结果和研究设计)问题是:在城市行人中,自然步行环境(E)与...
纳入研究的一般描述
在纳入的55项研究中,最早的研究发表于2003年,随后分别是2007年和2011年各有一项。从2014年开始,每年至少发表一项研究,呈现出波动但总体上升的趋势。研究数量最多的是2019年,共有7项研究,其次是2021年和2022年,各6项研究。
大多数纳入的研究在中高纬度地区进行(图4)。
关于步行环境的元分析证据
根据我们的元分析,自然步行环境为行人提供了额外的益处,包括促进积极情绪和降低焦虑,这与注意力恢复理论和压力恢复理论一致。这些理论指导了纳入研究的设计和假设,并通过研究结果得到了强化,成为解释心理和生理效应的坚实框架。
结论
本综述综合了迄今为止关于自然和人工步行环境对行人身心影响的最全面证据。总之,与人工步行环境相比,自然步行环境显著提升了行人的积极情绪并降低了焦虑。然而,自然步行环境的心理效应基于体验恢复感的能力,而不仅仅是...
作者贡献声明
罗香图:撰写初稿、可视化、验证、资源整理、数据分析、数据管理。
肖一强:监督、资金获取。
黄菊青:撰写初稿、数据管理。
周嘉宇:可视化、数据分析。
尹世:撰写与编辑、监督、方法学研究、资金获取、概念构建。
宋松:撰写与编辑、验证、监督、方法学研究、概念构建。
利益冲突声明
作者声明没有已知的财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
致谢
本工作得到了国家自然科学基金(编号:52078214和52308020)、中央高校基本科研业务费(2023ZYGXZR104)以及广东省基础与应用基础研究基金(2024A1515012240)的支持。
作者感谢同济大学建筑与城市规划学院的尹博士、中山大学地理与规划学院的罗博士以及林业与资源保护学院的余教授。